本發(fā)明涉及用于附接太陽能電池板的互連器的設(shè)備和方法,更具體地講,涉及一種用于附接將多個太陽能電池互連的太陽能電池板的互連器的設(shè)備和方法。
背景技術(shù):
近來,由于諸如石油和煤的現(xiàn)有能源的消耗,對替代現(xiàn)有能源的替代能源的關(guān)注正在增加。尤其是,太陽能電池是將太陽光轉(zhuǎn)換為電能的流行的下一代電池。
多個太陽能電池利用條帶(ribbon)彼此串聯(lián)或并聯(lián)連接,并且經(jīng)由封裝(用于保護太陽能電池的工藝)被制造成太陽能電池板。太陽能電池板需要在各種環(huán)境下長期執(zhí)行發(fā)電,因此需要可觀的長期可靠性。同時,太陽能電池傳統(tǒng)上利用條帶彼此連接。
然而,用于附接條帶的設(shè)備和方法可能復雜,因此使得生產(chǎn)率下降。另外,當代替條帶使用具有不同于條帶的結(jié)構(gòu)的互連器時,還未提出用于附接互連器的設(shè)備或方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,鑒于以上問題而做出本發(fā)明,本發(fā)明的目的在于提供一種用于附接太陽能電池板的互連器的設(shè)備和方法,其可通過利用自動化系統(tǒng)將互連器附接至太陽能電池來改進生產(chǎn)率。
根據(jù)本發(fā)明的一方面,以上和其它目的可通過提供一種用于附接太陽能電池板的互連器的方法來實現(xiàn),該方法包括以下步驟:通過將多個第一互連器固定到夾具來形成第一互連器-夾具聯(lián)接件;將所述第一互連器-夾具聯(lián)接件設(shè)置在工作臺上方;將所述第一互連器和第一太陽能電池彼此固定;將所述夾具與所述第一互連器分離;以及通過對彼此固定的所述第一互連器和所述第一太陽能電池施加熱來將所述第一互連器附接至所述第一太陽能電池。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種用于附接太陽能電池板的互連器的設(shè)備,該設(shè)備包括:互連器固定單元,其通過將多個互連器固定到夾具來形成互連器-夾具聯(lián)接件;工作臺,所述互連器-夾具聯(lián)接件被設(shè)置在所述工作臺上以將所述互連器固定到太陽能電池;以及熱源,其用于通過對彼此固定的所述互連器和所述太陽能電池施加熱來將所述互連器和所述太陽能電池彼此附接,其中,所述夾具在經(jīng)過所述熱源之前與所述互連器分離。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種用于附接太陽能電池板的互連器的設(shè)備,該設(shè)備包括:互連器供應單元,其用于提供互連器;夾緊單元,其用于夾緊并固定所述互連器;以及附接單元,其用于將所述互連器附接至太陽能電池,其中,所述夾緊單元包括第一夾鉗和第二夾鉗,所述第一夾鉗具有第一接觸部分,該第一接觸部分被設(shè)置在所述互連器的一側(cè)以與所述互連器的一側(cè)接觸,所述第二夾鉗具有第二接觸部分,該第二接觸部分被設(shè)置在所述互連器的與第一接觸部分相對的剩余側(cè)以與第一接觸部分對應并且與所述互連器的所述剩余側(cè)接觸,并且其中,所述第一接觸部分包括觸點和凹陷,所述凹陷被形成為與所述觸點相比進一步與所述第二夾鉗間隔開。
另外,設(shè)計出本發(fā)明以提供一種可改進生產(chǎn)率的用于附接太陽能電池板的互連器的設(shè)備。
附圖說明
本發(fā)明的以上和其它目的、特征和其它優(yōu)點將從以下結(jié)合附圖進行的詳細描述更清楚地理解,附圖中:
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的太陽能電池板的立體圖;
圖2是沿著圖1的線ii-ii截取的截面圖;
圖3是示出包括在圖1的太陽能電池板中的太陽能電池以及與其連接的互連器的示例的局部截面圖;
圖4是示意性地示出包括在圖1的太陽能電池板中并且經(jīng)由互連器互連的第一太陽能電池和第二太陽能電池的立體圖;
圖5是圖4的部分a的放大的局部平面圖;
圖6是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于太陽能電池板的互連器附接設(shè)備的一部分的配置的示圖;
圖7是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于太陽能電池板的互連器附接設(shè)備的另一部分的配置的示圖;
圖8是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于太陽能電池板的互連器附接設(shè)備的工作臺、熱源和上固定構(gòu)件供應單元的概念圖;
圖9是示出圖6的互連器附接設(shè)備中所包括的切割器的操作的示圖;
圖10是示出太陽能電池以及設(shè)置在其上的互連器利用圖7的互連器附接設(shè)備中所包括的上固定構(gòu)件固定的狀態(tài)的立體圖;
圖11是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的互連器附接設(shè)備的框圖;
圖12a至圖12g是用于說明圖7的互連器附接設(shè)備中所包括的附接單元的操作的示圖;
圖13是可應用根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于太陽能電池板的互連器附接設(shè)備的太陽能電池板的截面圖;
圖14是示出圖13的太陽能電池板的太陽能電池和互連器的立體圖;
圖15是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于太陽能電池板的互連器附接設(shè)備的一部分的配置的示圖;
圖16是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于太陽能電池板的互連器附接設(shè)備的另一部分的配置的示圖;
圖17是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的互連器附接設(shè)備的框圖;
圖18是示出太陽能電池以及設(shè)置在其上的互連器利用圖16的互連器附接設(shè)備中包括的上固定構(gòu)件彼此固定的狀態(tài)的立體圖;
圖19是沿著圖15的線vii-vii截取的截面圖;
圖20是示出圖15的用于太陽能電池板的互連器附接設(shè)備中的第一接觸部分和互連器的側(cè)視圖;以及
圖21是示出根據(jù)本發(fā)明的各種另選實施方式的用于太陽能電池板的互連器附接設(shè)備中的第一接觸部分和互連器的側(cè)視圖。
具體實施方式
現(xiàn)在將詳細參照本發(fā)明的實施方式,其示例示出于附圖中。然而,將理解,本發(fā)明應該不限于所述實施方式,而是可按照各種方式修改。
在附圖中,為了清楚并簡明地說明本發(fā)明,與描述無關(guān)的元件的例示被省略,并且貫穿說明書,相同或極其相似的元件由相同的標號指代。另外,在附圖中,為了更清楚的說明,元件的尺寸(例如,厚度、寬度等)被夸大或縮小,因此,本發(fā)明的厚度、寬度等不限于附圖的例示。
在整個說明書中,當元件被稱作“包括”另一元件時,該元件不應該被理解為排除其它元件,只要不存在特殊沖突的描述即可,元件可包括至少一個其它元件。另外,將理解,當諸如層、膜、區(qū)域或基板的元件被稱作“在”另一元件“上”時,它可直接在所述另一元件上,或者也可存在中間元件。另一方面,當諸如層、膜、區(qū)域或基板的元件被稱作“直接在”另一元件“上”時,這意味著它們之間不存在中間元件。
以下,將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于附接太陽能電池板的互連器的設(shè)備和方法。為了清楚描述,將首先描述太陽能電池板,其包括通過根據(jù)本實施方式的用于附接太陽能電池板的互連器的設(shè)備和方法附接的互連器,隨后,將描述根據(jù)本實施方式的用于附接太陽能電池板的互連器的設(shè)備和方法。在以下描述中,術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于將元件被此區(qū)分,本發(fā)明不限于此。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的太陽能電池板的立體圖,圖2是沿著圖1的線ii-ii截取的截面圖。
參照圖1和圖2,由標號100指代的根據(jù)本實施方式的太陽能電池板包括多個太陽能電池150以及用于將太陽能電池150電互連的互連器142。另外,太陽能電池板100包括用于圍繞并密封太陽能電池150的密封構(gòu)件130以及用于將太陽能電池150、在密封構(gòu)件130上方設(shè)置在太陽能電池150的前表面上的前基板110、在密封構(gòu)件130上方設(shè)置在太陽能電池150的后表面上的后基板120互連的互連器142。這將在下面更詳細地描述。
首先,各個太陽能電池150可包括用于將太陽光轉(zhuǎn)換為電能的光電轉(zhuǎn)換器以及電連接至光電轉(zhuǎn)換器以用于收集并傳送電流的電極。太陽能電池150可通過互連器142來串聯(lián)地和/或并聯(lián)地電互連。具體地講,互連器142可將太陽能電池150當中的兩個鄰近的太陽能電池150電連接。
另外,匯流條帶145使將成行的太陽能電池150(換言之,太陽能電池串)互連的互連器142的交替端部互連。匯流條帶145可位于太陽能電池串的端部上以與太陽能電池串交叉。匯流條帶145可將彼此相鄰的太陽能電池串互連,或者可將太陽能電池串連接至接線盒(未示出),其防止電流的逆流。匯流條帶145的材料、形狀、連接結(jié)構(gòu)等可按照各種方式更改,本發(fā)明不限于此。
密封構(gòu)件130可包括設(shè)置在通過互連器142互連的太陽能電池150的前表面上的第一密封構(gòu)件131以及設(shè)置在太陽能電池150的后表面上的第二密封構(gòu)件132。第一密封構(gòu)件131和第二密封構(gòu)件132防止引入水分和氧氣,并且實現(xiàn)太陽能電池板100的各個元件之間的化學結(jié)合。第一密封構(gòu)件131和第二密封構(gòu)件132可由具有光透射和粘合性質(zhì)的絕緣材料形成。在一個示例中,第一密封構(gòu)件131和第二密封構(gòu)件132可由乙烯醋酸乙烯酯(eva)共聚物樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、有機硅樹脂、基于酯的樹脂或基于烯烴的樹脂形成。后基板120、第二密封構(gòu)件132、太陽能電池150、第一密封構(gòu)件131和前基板110可彼此集成以利用第一密封構(gòu)件131和第二密封構(gòu)件132經(jīng)由例如層壓工藝構(gòu)造太陽能電池板100。
前基板110被設(shè)置在第一密封構(gòu)件131上并且配置太陽能電池板100的前表面。后基板120被設(shè)置在第二密封構(gòu)件132上并且配置太陽能電池板100的后表面。前基板110和后基板120中的每一個可由能夠保護太陽能電池150免受外部沖擊、水分、紫外光等影響的絕緣材料形成。另外,前基板110可由能夠透射光的光透射材料形成,后基板120可被配置成由光透射材料、不透射光的材料、或者反射光的材料形成的片材。在一個示例中,前基板110可被配置成玻璃基板,后基板120可以是tedlar/pet/tedlar(tpt)基板,或者可包括形成在基膜的至少一個表面上的聚偏二氟乙烯(pvdf)樹脂層(例如,聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜)。
然而,本發(fā)明不限于此。因此,第一密封構(gòu)件131和第二密封構(gòu)件132、前基板110或后基板120可包括除了上述材料之外的各種材料中的任何材料,并且可具有各種形狀中的任何形狀。例如,前基板110或后基板120可具有各種形狀中的任何形狀(例如,基板、膜或片材),或者可包括各種材料中的任何材料。
下面將參照圖3更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的實施方式的太陽能電池板中所包括的太陽能電池以及與其連接的互連器的示例。
圖3是示出包括在圖1的太陽能電池板中的太陽能電池以及與其連接的互連器的示例的局部截面圖。
參照圖3,各個太陽能電池150包括半導體基板160、形成在半導體基板160上或上方的導電區(qū)域20和30以及連接至導電區(qū)域20和30的電極42和44。導電區(qū)域20和30可包括第一導電類型的第一導電區(qū)域20和第二導電類型的第二導電區(qū)域30。電極42和44可包括連接至第一導電區(qū)域20的第一電極42和連接至第二導電區(qū)域30的第二電極44。太陽能電池150還可包括例如第一鈍化膜22和第二鈍化膜32以及抗反射膜24。
半導體基板160可由包括單一半導體材料(例如,iv族元素)的晶體半導體形成。在一個示例中,半導體基板160可由單晶或多晶半導體(例如,單晶或多晶硅)形成。更具體地講,半導體基板160可由單晶半導體(例如,單晶半導體晶圓,更具體地講,單晶硅晶圓)形成。因此,太陽能電池150基于由具有高結(jié)晶性因此低缺陷的單晶半導體形成的半導體基板160。因此,太陽能電池150可具有優(yōu)異的電性質(zhì)。
半導體基板160的前表面和/或后表面可經(jīng)受紋理化以具有突起。突起可采取具有不規(guī)則尺寸的棱錐的形式,突起的外表面可為半導體基板160的(111)面。當半導體基板160的前表面的粗糙度經(jīng)由紋理化通過形成在前表面上的突起而增加時,通過半導體基板160的前表面引入的光的反射率可減小。因此,到達由基極區(qū)域10和第一導電區(qū)域20或第二導電區(qū)域30形成的pn結(jié)的光的量可增加,這可使遮蔽損失最小化。本實施方式示出在半導體基板160的前表面和后表面中的每一個上形成突起。然而,本發(fā)明不限于此。因此,突起可形成在半導體基板160的后表面和前表面中的至少一個上,并且可不形成在半導體基板160的前表面和后表面上。
在本實施方式中,半導體基板160包括基極區(qū)域10,該基極區(qū)域10包括相對低摻雜密度的第一導電摻雜劑或第二導電摻雜劑,因此為第一導電類型或第二導電類型。此時,與第一導電區(qū)域20和第二導電區(qū)域30中的導電類型與基極區(qū)域10相同的一個相比,半導體基板160的基極區(qū)域10可具有較低的摻雜密度、較高的電阻或者較低的載流子密度。在一個示例中,在本實施方式中,基極區(qū)域10可為第二導電類型。
另外,半導體基板160可包括第一導電區(qū)域20和第二導電區(qū)域30。在本實施方式中,構(gòu)成半導體基板160的基極區(qū)域10以及導電區(qū)域20和30具有半導體基板160的晶體結(jié)構(gòu),具有不同的導電類型,并且具有不同的摻雜密度。例如,半導體基板160的包括第一導電摻雜劑因此具有第一導電類型的區(qū)域可被定義為第一導電區(qū)域20,半導體基板160的包括低摻雜密度的第二導電摻雜劑因此具有第二導電類型的區(qū)域可被定義為基極區(qū)域10,半導體基板160的包括摻雜密度高于基極區(qū)域10的第二導電摻雜劑因此具有第二導電類型的區(qū)域可被定義為第二導電區(qū)域30。
第一導電區(qū)域20和第二導電區(qū)域30可分別遍及半導體基板160的前表面和后表面形成。這里,“遍及……形成”不僅包括物理上完全形成,而且包括不可避免地排除一些部分的形成。這樣,第一導電區(qū)域20和第二導電區(qū)域30可形成為具有足夠的面積而無需單獨的構(gòu)圖。
第一導電區(qū)域20可配置與基極區(qū)域10形成pn結(jié)的發(fā)射極區(qū)域。第二導電區(qū)域30可配置形成后表面場的后表面場區(qū)域。后表面場區(qū)域用于防止由于半導體基板160的表面(更準確地講,半導體基板160的后表面)上的復合而引起的載流子的損失。
在本實施方式中,導電區(qū)域20和30是通過利用摻雜劑來摻雜半導體基板160的一些內(nèi)部區(qū)域而形成的摻雜區(qū)域,因此構(gòu)成半導體基板160的一部分。然而,本發(fā)明不限于此。因此,第一導電區(qū)域20和第二導電區(qū)域30中的至少一個可被配置成非晶、微晶或多晶半導體層,作為半導體基板160上方的單獨的層。各種其它另選方式也是可以的。
另外,本實施方式舉例說明了第一導電區(qū)域20和第二導電區(qū)域30具有同質(zhì)結(jié)構(gòu),其具有均勻的摻雜密度。然而,本發(fā)明不限于此。因此,在另一實施方式中,第一導電區(qū)域20和第二導電區(qū)域30中的至少一個可具有選擇性結(jié)構(gòu)。在選擇性結(jié)構(gòu)中,導電區(qū)域20和30的靠近電極42和44的部分可具有高摻雜密度和低電阻,剩余部分可具有低摻雜密度和高電阻。在另一實施方式中,第二導電區(qū)域30可具有局部結(jié)構(gòu)。在該局部結(jié)構(gòu)中,第二導電區(qū)域30可局部地形成以與形成有第二電極44的部分對應。
包括在第一導電區(qū)域20中的第一導電摻雜劑可為n型或p型摻雜劑,包括在基極區(qū)域10和第二導電區(qū)域30中的第二導電摻雜劑可為p型或n型摻雜劑。p型摻雜劑可為諸如硼(b)、鋁(al)、鎵(ga)或銦(in)的iii族元素,n型摻雜劑可為諸如磷(p)、砷(as)、鉍(bi)或銻(sb)的v族元素?;鶚O區(qū)域10中的第二導電摻雜劑和第二導電區(qū)域30中的第二導電摻雜劑可為相同的材料,或者可為不同的材料。
在一個示例中,第一導電區(qū)域20可為p型,基極區(qū)域10和第二導電區(qū)域30可為n型。當光被發(fā)射到由第一導電區(qū)域20和基極區(qū)域10形成的pn結(jié)時,通過光電轉(zhuǎn)換生成的電子向半導體基板160的后表面移動從而被第二電極44收集,空穴向半導體基板160的前表面移動從而被第一電極42收集。由此生成電。當與電子相比更緩慢地移動的空穴向半導體基板160的前表面而非后表面移動時,可改進轉(zhuǎn)換效率。然而,本發(fā)明不限于此,基極區(qū)域10和第二導電區(qū)域30可為p型,第一導電區(qū)域20可為n型。
諸如例如第一鈍化膜22和第二鈍化膜32以及抗反射膜24的絕緣膜可形成在半導體基板160的表面上方。絕緣膜可被配置成不包括摻雜劑的非摻雜絕緣膜。
更具體地講,第一鈍化膜22可形成在半導體基板160的前表面上方(更準確地講,形成在半導體基板160上的第一導電區(qū)域20上方)(例如,與之接觸),抗反射膜24可形成在第一鈍化膜22上方(例如,與之接觸)。另外,第二鈍化膜32可形成在半導體基板160的后表面上方(更準確地講,形成在半導體基板160上的第二導電區(qū)域30上方)(例如,與之接觸)。
除了與第一電極42對應的部分之外(更準確地講,設(shè)置有第一開口102的部分),第一鈍化膜22和抗反射膜24可基本上遍及半導體基板160的前表面形成。類似地,除了與第二電極44對應的部分(更準確地講,設(shè)置有第二開口104的部分)之外,第二鈍化膜32可基本上遍及半導體基板160的后表面形成。
第一鈍化膜22和第二鈍化膜32與第一導電區(qū)域20和第二導電區(qū)域30接觸以用于使存在于導電區(qū)域20和30的表面或主體中的缺陷鈍化。因此,可通過去除少數(shù)載流子的復合位點來增加太陽能電池150的開路電壓voc??狗瓷淠?4減小引入半導體基板160的前表面中的光的反射率。這可增加到達形成在基極區(qū)域10和第一導電區(qū)域20的界面處的pn結(jié)的光的量。由此,太陽能電池150的短路電流isc可增加??傊?,鈍化膜22和32以及抗反射膜24可增加太陽能電池150的開路電壓和短路電流,從而改進太陽能電池150的效率。
在一個示例中,鈍化膜22和32或抗反射膜24可包括單個膜或者兩個或更多個膜的組合的形式的多個膜,所述兩個或更多個膜選自由氮化硅膜、包含氫的氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧化鋁膜、mgf2、zns、tio2和ceo2構(gòu)成的組。在一個示例中,第一鈍化膜22或第二鈍化膜32在導電區(qū)域20或30為n型時可包括具有固定的正電荷的氧化硅膜或氮化硅膜,在導電區(qū)域20或30為p型時可包括具有固定的負電荷的氧化鋁膜。在一個示例中,抗反射膜24可包括氮化硅。
然而,本發(fā)明不限于此,鈍化膜22和32以及抗反射膜24可包括各種材料。另外,層疊在半導體基板160的前表面和/或后表面上方的絕緣膜的層疊結(jié)構(gòu)可按照各種方式更改。例如,絕緣膜可按照不同于上述層疊順序的層疊順序彼此層疊。另選地,第一鈍化膜22和第二鈍化膜32以及抗反射膜24中的至少一個可被省略,或者可設(shè)置除第一鈍化膜22和第二鈍化膜32以及抗反射膜24之外的其它絕緣膜。各種其它更改也是可以的。
第一電極42通過設(shè)置在半導體基板160的前表面上的絕緣膜(例如,第一鈍化膜22和抗反射膜24)中所形成的第一開口102電連接至第一導電區(qū)域20。第二電極44通過設(shè)置在半導體基板160的后表面上的絕緣膜(例如,第二鈍化膜32)中所形成的第二開口104電連接至第二導電區(qū)域30。在一個示例中,第一電極42可與第一導電區(qū)域20接觸,第二電極44可與第二導電區(qū)域30接觸。
第一電極42和第二電極44可由各種材料(例如,金屬材料)形成以具有各種形狀。第一電極42和第二電極44的形狀將稍后描述。
因此,在本實施方式中,太陽能電池150的第一電極和第二電極42可具有預定圖案以使得太陽能電池150具有雙面結(jié)構(gòu)以允許光被引入半導體基板160的前表面和后表面中。由此,太陽能電池150中所使用的光的量可增加,這可有助于改進太陽能電池150的效率。
然而,本發(fā)明不限于此,第二電極44可遍及半導體基板160的后表面形成。另外,第一導電區(qū)域20和第二導電區(qū)域30以及第一電極42和第二電極44可全部布置在半導體基板160的同一表面(例如,后表面)上,或者第一導電區(qū)域20和第二導電區(qū)域30中的至少一個可形成在半導體基板160的兩個表面上方。即,上述太陽能電池150僅作為示例給出,本發(fā)明不限于此。
上述太陽能電池150通過位于第一電極42或第二電極44上方(例如,與之接觸)的互連器142來電連接至鄰近的太陽能電池150。這將在下面參照圖1至圖3和圖4更詳細地描述。
圖4是示意性地示出包括在圖1的太陽能電池板100中并且經(jīng)由互連器142互連的第一太陽能電池151和第二太陽能電池152的立體圖。在圖4中,示意性地示出第一太陽能電池151和第二太陽能電池152,例示集中在半導體基板160以及電極42和44。
如圖4所示,太陽能電池150當中的兩個鄰近的太陽能電池150(例如,第一太陽能電池151和第二太陽能電池152)可通過互連器142互連。此時,互連器142將設(shè)置在第一太陽能電池151的前表面上的第一電極42以及設(shè)置在位于第一太陽能電池151的一側(cè)(圖4中左下側(cè))的第二太陽能電池152的后表面上的第二電極44互連。另外,另一互連器1420a將設(shè)置在第一太陽能電池151的后表面上的第二電極44以及設(shè)置在可位于第一太陽能電池151的另一側(cè)(圖4中的右上側(cè))的另一太陽能電池的前表面上的第一電極42互連。另外,另一互連器1420b將設(shè)置在第二太陽能電池152的前表面上的第一電極42以及設(shè)置在可位于第二太陽能電池152的一側(cè)(圖4中的左下側(cè))的另一太陽能電池的后表面上的第二電極44互連。這樣,多個太陽能電池150可通過互連器142、1420a和1420b互連以形成單行。以下與互連器142有關(guān)的描述可應用于所有的互連器142、1420a和1420b,各個互連器將兩個鄰近的太陽能電池150互連。
在本實施方式中,互連器142可包括第一部分、第二部分和第三部分。第一部分連接至第一太陽能電池151的前表面上的第一電極42(更具體地講,第一電極42的匯流條線(參見圖5中的標號42b))并且從第一邊緣161至與第一邊緣161相對的第二邊緣162延伸較長長度。第二部分連接至第二太陽能電池152的后表面上的第二電極44(更具體地講,第二電極44的匯流條線)并且從第一邊緣161至與第一邊緣161相對的第二邊緣162延伸較長長度。第三部分從第一太陽能電池151的第二邊緣162的前表面延伸至第二太陽能電池152的后表面以將第一部分和第二部分彼此連接。因此,互連器142可與第一太陽能電池151的一部分交叉,然后可與第二太陽能電池152的一部分交叉。當互連器142具有小于第一太陽能電池151和第二太陽能電池152的寬度并且被形成為與第一太陽能電池151和第二太陽能電池152的上述部分(例如,匯流條線42b)對應時,互連器142可有效地將第一太陽能電池151和第二太陽能電池152互連,而不管其小面積。
在一個示例中,互連器142可與第一電極42和第二電極44的匯流條線42b接觸以沿著匯流條線42b延伸較長長度。由此,互連器142與第一電極42和第二電極44可連續(xù)地彼此接觸,這可改進電性質(zhì)。然而,本發(fā)明不限于此。第一電極42可不具有匯流條線42b,在這種情況下,互連器142可與多個指狀線(參見圖5中的標號42a)接觸并連接,以與指狀線42a交叉。然而,本發(fā)明不限于此。
當查看各個太陽能電池150的一個表面時,可設(shè)置多個互連器142以改進鄰近的太陽能電池150之間的電連接。具體地講,在本實施方式中,互連器142被配置成導線,其寬度小于具有相對大的寬度(例如,1mm至2mm的范圍內(nèi))的傳統(tǒng)條帶。因此,與傳統(tǒng)條帶相比在各個太陽能電池150的一個表面上使用更大數(shù)量的互連器142(例如,兩個至五個互連器)。
在一個示例中,各個互連器142可包括由金屬形成的芯層142a以及焊料層142b,該焊料層142b以較小的厚度涂布在芯層142a的表面上并且包括焊料以允許與電極42和44焊接。在一個示例中,芯層142a可包括ni、cu、ag或al作為主要材料(即,含量為50重量百分比或更多的材料,更具體地講,90重量百分比或更多)。焊料層142b可包括例如pb、sn、snin、snbi、snpb、snpbag、sncuag或sncu作為主要材料。然而,本發(fā)明不限于此,芯層142a和焊料層142b可包括各種其它材料。
當寬度小于傳統(tǒng)條帶的導線用作互連器142時,材料成本可顯著降低。另外,由于互連器142的寬度小于條帶,所以可設(shè)置足夠數(shù)量的互連器142以使載流子的移動距離最小化,這可增強太陽能電池板100的輸出。
另外,配置根據(jù)本實施方式的互連器142的導線可包括圓角部分。即,配置互連器142的導線可具有圓形、橢圓形或曲線形橫截面、或者圓角橫截面。由此,配置互連器142的導線可導致反射或漫反射。這樣,從配置互連器142的導線的圓表面反射的光可被設(shè)置在太陽能電池150的前表面或后表面上的前基板110或后基板120反射或全反射,從而被重新引入太陽能電池150中。這可有效地增強太陽能電池板100的輸出。然而,本發(fā)明不限于此。因此,配置互連器142的導線可具有諸如矩形形狀的多邊形形狀,或者可具有各種其它形狀中的任何形狀。
在本實施方式中,互連器142的寬度(或直徑)可在250μm至500μm的范圍內(nèi)。作為參考,在本實施方式中,由于焊料層142b的厚度可非常小并且可根據(jù)互連器142的位置而具有各種形狀中的任何形狀,所以互連器142的寬度可為芯層142a的寬度。另選地,互連器142的寬度可為在線部分(參見圖5中的標號421)上互連器142的中心處測量的寬度。具有上述寬度并且采取導線的形式的互連器142可有效地將在太陽能電池150中生成的電流傳送至外部電路(例如,匯流條帶或者接線盒的旁路二極管)或者另一太陽能電池150。在本實施方式中,互連器142可分別被設(shè)置在太陽能電池150的電極42和44上方并被固定到太陽能電池150的電極42和44,而無需插入例如單獨的層或膜中。當互連器142的寬度低于250μm時,互連器142的強度可能不足并且互連器142與電極42和44之間的連接區(qū)域可能非常小,這可能導致差的電連接和低的附接力。當互連器142的寬度超過500μm時,互連器142的成本可增加,并且互連器142可防止光被引入太陽能電池150的前表面中,從而增加遮蔽損失。另外,互連器142可能受到力以與電極42和44間隔開,這可導致互連器142與電極42和44之間的低附接力,并且可能在電極42和44或半導體基板160中生成裂縫。在一個示例中,互連器142的寬度可在350μm至450μm(更具體地講,350μm至400μm)的范圍內(nèi)。利用該范圍,互連器142可實現(xiàn)電極42和44的增加的附接力并且可增強太陽能電池150的輸出。
此時,在太陽能電池150的一個表面上可設(shè)置六至三十三個互連器142。更具體地講,當互連器142的寬度為250μm或更大并且低于300μm時,互連器142的數(shù)量可在15至33的范圍內(nèi)。當互連器142的寬度為300μm或更大并且低于350μm時,互連器142的數(shù)量可在10至33的范圍內(nèi)。當互連器142的寬度為350μm或更大并且低于400μm時,互連器142的數(shù)量可在8至33的范圍內(nèi)。當互連器142的寬度在400μm至500μm的范圍內(nèi)時,互連器142的數(shù)量可在6至33的范圍內(nèi)。另外,當互連器142的寬度為350μm或更大時,即使互連器142的數(shù)量超過15,太陽能電池板100的輸出也不再增加。另外,當互連器142的數(shù)量增加時,這可能增加太陽能電池150的負擔。鑒于此,當互連器142的寬度為350μm或更大并且低于400μm時,互連器142的數(shù)量可在8至15的范圍內(nèi)。當互連器142的寬度在400μm至500μm的范圍內(nèi)時,互連器142的數(shù)量可在6至15的范圍內(nèi)。此時,為了進一步增強太陽能電池板100的輸出,互連器142的數(shù)量可為10個或更多個(例如,12或13個)。然而,本發(fā)明不限于此,互連器142的數(shù)量和匯流條線42b的數(shù)量可具有各種其它值。
此時,互連器142的間距(或者匯流條線42b的間距)可在4.75mm至26.13mm的范圍內(nèi)。這是考慮互連器142的寬度和數(shù)量獲得的。例如,當互連器142的寬度為250μm或更大并且低于300μm時,互連器142的間距可在4.75mm至10.45mm的范圍內(nèi)。當互連器142的寬度為300μm或更大并且低于350μm時,互連器142的間距可在4.75mm至15.68mm的范圍內(nèi)。當互連器142的寬度w為350μm或更大并且低于400μm時,互連器142的間距可在4.75mm至19.59mm的范圍內(nèi)。當互連器142的寬度在400μm至500μm的范圍內(nèi)時,互連器142的間距可在4.75mm至26.13mm的范圍內(nèi)。更具體地講,當互連器142的寬度為350μm或更大并且低于400μm時,互連器142的間距可在10.45mm至19.59mm的范圍內(nèi)。當互連器142的寬度在400μm至500μm的范圍內(nèi)時,互連器142的間距可在10.45mm至26.13mm的范圍內(nèi)。然而,本發(fā)明不限于此,互連器142的間距和匯流條線42b的間距可具有各種其它值。
在本實施方式中,第一電極42(或第二電極44)、互連器142和電極區(qū)域(參見圖5中的標號ea)可在第一方向(即,平行于指狀線42a的方向)和第二方向(即,平行于匯流條線42b或互連器142的方向)上對稱布置。由此,可使電流的流動穩(wěn)定。然而,本發(fā)明不限于此。
將在下面參照圖1至圖4和圖5詳細描述可附接根據(jù)本發(fā)明的實施方式的互連器142的太陽能電池150的電極42和44的示例。以下,將參照圖5詳細描述第一電極42,然后將描述第二電極44。
圖5是示出圖4的部分a的放大的局部平面圖。
參照圖1至圖5,在本實施方式中,第一電極42包括在第一方向(即,圖中的水平方向)上延伸并且彼此平行布置的指狀線42a。第一電極42還可包括在與指狀線42a交叉(例如,垂直)的第二方向(即,圖中的垂直方向)上延伸并且連接或附接至互連器142的匯流條線42b。由于匯流條線42b可被布置為與互連器142對應,所以與互連器142的數(shù)量和間距有關(guān)的描述可被直接應用于匯流條線42b的數(shù)量和間距。以下,匯流條線42b當中的兩個鄰近的匯流條線42b之間的區(qū)域被稱作電極區(qū)域ea。在本實施方式中,由于在太陽能電池150的一個表面上設(shè)置多個(例如,六個或更多個)互連器142,所以可設(shè)置多個電極區(qū)域ea(按照比互連器142的數(shù)量多一個的數(shù)量設(shè)置)。
指狀線42a可具有一致的寬度,并且可按照一致的間距彼此間隔開。盡管圖5示出指狀線42a在第一方向上彼此平行地形成并且平行于太陽能電池150的主要邊緣(更具體地講,第一邊緣161和第二邊緣162),本發(fā)明不限于此。
在一個示例中,第一電極42的指狀線42a可具有在35μm至120μm的范圍內(nèi)的寬度并且可具有在1.2mm至2.8mm的范圍內(nèi)的間距,在與指狀線42a交叉的方向上指狀線42a的數(shù)量可在55至130的范圍內(nèi)。指狀線42a的寬度和間距可基于容易的工藝條件來確定,并且可被限制以在確保經(jīng)由光電轉(zhuǎn)換生成的電流的有效收集的同時使由于指狀線42a引起的遮蔽損失最小化。指狀線42a的厚度可在指狀線42a可經(jīng)由容易的工藝形成并且可具有期望的比電阻的范圍內(nèi)。然而,本發(fā)明不限于此,指狀線42a的寬度和間距可根據(jù)例如工藝條件的變化、太陽能電池150的大小和指狀線42a的組成材料來按照各種方式改變。
此時,互連器142的寬度可小于指狀線42a的間距,并且可大于指狀線42a的寬度。然而,本發(fā)明不限于此,各種更改是可以的。
在一個示例中,匯流條線42b可在電極區(qū)域ea中從緊鄰第一邊緣161的位置至緊鄰第二邊緣162的位置接連形成。如上所述,匯流條線42b可被設(shè)置為與用于將各個鄰近的太陽能電池150連接的互連器142對應。匯流條線42b可與互連器142一對一對應。因此,在本實施方式中,在太陽能電池150的一個表面上匯流條線42b的數(shù)量可與互連器142的數(shù)量相同。
各個匯流條線42b可包括:線部分421,其具有相對小的寬度并且在電極區(qū)域ea內(nèi)在連接至互連器142的方向上延伸較長長度;以及焊盤部分422,其具有大于線部分421的寬度以增加用于互連器142的連接的區(qū)域。具有較小寬度的線部分421可使阻擋光以不引入太陽能電池150中的區(qū)域最小化,具有較大寬度的焊盤部分422可增加互連器142與匯流條線42b之間的附接力并且可減小接觸電阻。焊盤部分422具有大于線部分421的寬度,因此基本上充當用于互連器142的附接的部分?;ミB器142可附接至線部分421,或者可僅僅被設(shè)置在線部分421上而不附接。
在第一方向上測量的焊盤部分422的寬度可大于線部分421和指狀線42a中的每一個的寬度。
本實施方式示出匯流條線42b的線部分421被設(shè)置為與互連器142對應。更具體地講,盡管在現(xiàn)有技術(shù)中顯著寬于指狀線42a的匯流條電極被設(shè)置為與互連器142對應,在本實施方式中,提供匯流條線42b的寬度顯著小于匯流條電極的線部分421。在本實施方式中,線部分421可將指狀線42a彼此連接以在一些指狀線42a斷開時為載流子提供旁路通路。
在本說明書中,匯流條電極表示形成在與指狀線交叉的方向上以與互連器142對應并且寬度是指狀線的寬度的十二倍或更多(通常,十五倍或更多)的電極部分。通常設(shè)置兩個或三個匯流條電極,因為匯流條電極具有相對大的寬度。另外,在本實施方式中,匯流條線42b的線部分421可表示形成在與指狀線42a交叉的方向上以與互連器142對應并且寬度是指狀線42的寬度的十倍或更少的電極部分。
在一個示例中,線部分421的寬度可在指狀線42a的寬度的0.5倍至10倍范圍內(nèi)。當該比率低于0.5倍時,線部分421的寬度可能過小從而不足以允許線部分421施加足夠的影響。當該比率超過10倍時,線部分421的寬度可能過大,導致遮蔽損失增加。具體地講,在本實施方式中,由于設(shè)置大量的互連器142,所以線部分421也大量設(shè)置,這可進一步增加遮蔽損失。更具體地講,線部分421的寬度可在指狀線42a的寬度的0.5倍至7倍范圍內(nèi)。當該比率為7倍或更小時,遮蔽損失可進一步減小。在一個示例中,就遮蔽損失而言,線部分421的寬度可在指狀線42a的寬度的0.5倍至4倍范圍內(nèi)。更具體地講,線部分421的寬度可在指狀線42a的寬度的0.5倍至2倍范圍內(nèi)。利用該范圍,太陽能電池150的效率可極大地增加。
另選地,線部分421的寬度可等于或小于互連器142的寬度。這是因為當互連器142具有圓形、橢圓形或圓角形狀時,互連器142的下表面與線部分421接觸的寬度或面積不大。當線部分421具有相對小的寬度時,第一電極42的面積可減小,導致第一電極42的制造成本降低。
在一個示例中,互連器142的寬度與線部分421的寬度之比可大于1:0.07并且小于1:1。當該比率低于1:0.07時,線部分421的寬度過小,導致電性質(zhì)變差。當該比率超過1時,第一電極42的面積增大,導致遮蔽損失和材料成本增加,而互連器142與線部分421之間的接觸沒有顯著改進。在一個示例中,當進一步考慮遮蔽損失和材料成本時,該比率可在1:0.1至1:0.5(更具體地講,1:0.1至1:0.3)的范圍內(nèi)。
另選地,線部分421的寬度可在30μm至350μm的范圍內(nèi)。當線部分421的寬度低于35μm時,線部分421的寬度過小,導致電性質(zhì)變差。當線部分421的寬度超過350μm時,第一電極42的區(qū)域過大,導致遮蔽損失和材料成本增加,而互連器142與線部分421之間的接觸沒有顯著改進。在一個示例中,當進一步考慮遮蔽損失和材料成本時,線部分421的寬度可在35μm至200μm(更具體地講,35μm至120μm)的范圍內(nèi)。
然而,本發(fā)明不限于此。因此,線部分421的寬度可在線部分421有效地傳送經(jīng)由光電轉(zhuǎn)換生成的電流并且使遮蔽損失最小化的范圍內(nèi)按照各種方式改變。
另外,焊盤部分422的寬度可大于線部分421的寬度,并且可等于或大于互連器142的寬度。由于焊盤部分422用于通過增加互連器142的接觸面積來增加用于互連器142的附接的力,所以焊盤部分422的寬度可大于線部分421的寬度并且可等于或大于互連器142的寬度。
在一個示例中,互連器142的寬度與焊盤部分422的寬度之比可在1:1至1:5的范圍內(nèi)。當該比率低于1:1時,焊盤部分422的寬度可能不足,導致焊盤部分422與互連器142之間的附接力不足。當該比率超過1:5時,焊盤部分422導致遮蔽損失的區(qū)域可增大,從而導致更大的遮蔽損失。當進一步考慮附接力和遮蔽損失時,該比率可在1:2至1:4(更具體地講,1:2.5至1:4)的范圍內(nèi)。
另選地,在一個示例中,焊盤部分422的寬度可在0.25mm至2.5mmm的范圍內(nèi)。當焊盤部分422的寬度低于0.25mm時,焊盤部分422與互連器142之間的接觸面積可能不足,因此,焊盤部分422與互連器142之間的附接力可能不足。當焊盤部分422的寬度超過2.5mm時,焊盤部分422導致遮蔽損失的區(qū)域可增大,從而導致更大的遮蔽損失。在一個示例中,焊盤部分422的寬度可在0.8mm至1.5mm的范圍內(nèi)。
另外,焊盤部分422的長度可大于指狀線42a的寬度。例如,焊盤部分422的長度可在0.035mm至30mm的范圍內(nèi)。當焊盤部分422的長度低于0.035mm時,焊盤部分422與互連器142之間的接觸面積可能不足,因此,焊盤部分422與互連器142之間的附接力可能不足。當焊盤部分422的長度超過30mm時,焊盤部分422導致遮蔽損失的區(qū)域可增大,從而導致更大的遮蔽損失。
另選地,在一個示例中,指狀線42a的寬度與焊盤部分422的長度之比可在1:1.1至1:20的范圍內(nèi)。利用該范圍,用于焊盤部分422與互連器142之間的附接的區(qū)域可增大,因此,焊盤部分422與互連器142之間的附接力可增大。
另選地,在一個示例中,互連器142的寬度與焊盤部分422的長度之比可在1:1至1:10的范圍內(nèi)。當該比率低于1:1時,焊盤部分422的長度可能不足,從而導致焊盤部分422與互連器142之間的附接力不足。當該比率超過1:10時,焊盤部分422導致遮蔽損失的區(qū)域可增大,從而導致更大的遮蔽損失。當進一步考慮附接力和遮蔽損失時,該比率可在1:3至1:6的范圍內(nèi)。
一條匯流條線42b可包括六至二十四個焊盤部分422(例如,十二至二十二個焊盤部分)。焊盤部分422可彼此間隔開。在一個示例中,一個焊盤部分422可被分配給兩條至十條指狀線42a。由此,匯流條線42b與互連器142之間的接觸面積增大的部分按照規(guī)則的間隔設(shè)置,以增加匯流條線42b與互連器142之間的附接力。另選地,焊盤部分422可被布置為使得相應兩個焊盤部分422之間的距離具有不同的值。具體地講,在與其它部分(即,匯流條線42b的中心部分)相比被施加有較大的力的匯流條線42b的端部上,可按照高密度布置焊盤部分422。各種其它更改也是可以的。
以上描述參照圖5集中于第一電極42。第二電極44可包括分別與第一電極42的指狀線42a和匯流條線42b對應的指狀線和匯流條線。與第一電極42的指狀線42a和匯流條線42b有關(guān)的描述可被應用于第二電極44的指狀線和匯流條線。此時,關(guān)于第一電極42的第一導電區(qū)域20的描述可與關(guān)于第二電極44的第二導電區(qū)域30的描述相同。另外,關(guān)于第一電極42的第一鈍化膜22、抗反射膜24和開口102的描述可以是關(guān)于第二電極44的第二鈍化膜30和開口104的描述。
此時,第一電極42的指狀線42a以及各條匯流條線42b的線部分421和焊盤部分422的寬度、間距和數(shù)量可等于第二電極44的指狀線以及各條匯流條線的線部分和焊盤部分的寬度、間距和數(shù)量。另選地,第一電極42的指狀線42a以及各條匯流條線42b的線部分421和焊盤部分422的寬度、間距和數(shù)量可不同于第二電極44的指狀線以及各條匯流條線的線部分和焊盤部分的寬度、間距和數(shù)量。在一個示例中,相對少量的光被引入的第二電極44的電極部分的寬度可大于與其對應的第一電極42的電極部分的寬度,并且第二電極44的指狀線之間的間距可小于與其對應的第一電極42的指狀線42a的間距。各種其它更改也是可以的。然而,第一電極42的匯流條線42b的數(shù)量和間距可與第二電極44的匯流條線的數(shù)量和間距相同。另外,第一電極42和第二電極44可具有不同的平面形狀。例如,第二電極44可遍及半導體基板160的后表面形成。各種其它更改也是可以的。
根據(jù)本實施方式,通過使用導線形式的互連器142,可使由于例如漫反射而引起的遮蔽損失最小化,并且通過增加互連器142的數(shù)量并且減小互連器142的間距,可減小載流子的移動路徑。由此,太陽能電池150的效率和太陽能電池板100的輸出可增強。如上所述,大量采取具有例如圓形橫截面形狀和小寬度的導線形式的互連器142可附接至太陽能電池150。因此,需要這樣一種互連器附接設(shè)備,其可將互連器142以高附接力附接至太陽能電池150而不管其導線形狀,并且可同時附接大量的互連器142以增強生產(chǎn)率。將參照圖6至圖11以及圖12a至圖12g詳細描述根據(jù)本實施方式的互連器附接設(shè)備以及使用其的互連器附接方法。
圖6是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于太陽能電池板的互連器附接設(shè)備的一部分的配置的示圖。圖7是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于太陽能電池板的互連器附接設(shè)備的另一部分的配置的示圖。另外,圖8是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于太陽能電池板的互連器附接設(shè)備的工作臺、熱源單元和上固定構(gòu)件供應單元的概念圖。為了簡化例示,在圖7中,上固定構(gòu)件供應單元和太陽能電池供應單元被省略。
參照圖6至圖8,由標號200指代的根據(jù)本實施方式的用于太陽能電池板的互連器附接設(shè)備(以下稱作“互連器附接設(shè)備”)可包括:互連器供應單元210,其用于將互連器142從卷繞輥212退繞并且在加工方向上供應互連器142;助熔劑單元220,其用于將助熔劑施加到所供應的互連器142;干燥單元230,其用于使助熔劑干燥;互連器固定單元240,其用于將互連器142固定到夾具243;以及附接單元250,其用于將互連器142附接至太陽能電池150。這將在下面更詳細地描述。
卷繞輥212可采取圓柱體形式?;ミB器142在圓柱體的圓周方向上被卷繞。繞卷繞輥212卷繞的互連器142從卷繞輥212退繞并且在加工方向上被供應。在本實施方式中,可提供數(shù)量與太陽能電池150的一個表面上要設(shè)置的互連器142的數(shù)量相同的多個卷繞輥212。卷繞輥212可在水平方向和/或垂直方向上按照恒定間隔布置,從卷繞輥212退繞的互連器142可通過引導件214來對準并移動,使得它們按照它們要在太陽能電池150的同一表面上布置的距離(間距)彼此間隔開。引導件214可具有用于使彼此平行地布置的互連器142移動的各種結(jié)構(gòu)中的任何結(jié)構(gòu)。在本實施方式中,在一個示例中,引導件214可具有多個凹陷(或凹部)214a,其彼此間隔開恒定距離以與各個互連器142對應,并且各個互連器142在其位置(例如,在圖中的y軸和z軸上的位置)通過凹陷214a固定的狀態(tài)下可在加工方向(例如,圖中的x軸)上移動。為了簡化例示,盡管圖6中僅示出一個引導件214,在加工方向上可設(shè)置多個引導件214。引導件214的結(jié)構(gòu)、形狀等可按照各種方式更改。
當互連器142在如上所述彼此平行地布置的同時移動時,要附接至各個太陽能電池150的一個表面的多個互連器142可同時經(jīng)受期望的工藝,并且可同時附接至太陽能電池150,這可簡化工藝。然而,本發(fā)明不限于此,各種其它更改也是可以的。
從卷繞輥212退繞并且以預定形式對準的互連器142經(jīng)過助熔劑單元220。助熔劑單元220將助熔劑施加至互連器142的外表面。此時,助熔劑可經(jīng)由諸如例如浸漬、噴涂或涂布的各種方法中的任何方法被施加至互連器142的外表面。
施加于已經(jīng)過助熔劑單元220的互連器142的助熔劑在經(jīng)過干燥單元230的同時被硬化,從而圍繞各個互連器142的外周表面形成助熔劑層。干燥單元230可具有用于使助熔劑干燥的各種結(jié)構(gòu)中的任何結(jié)構(gòu)。在一個示例中,干燥單元230可利用風、熱等來使助熔劑干燥。本發(fā)明不限于干燥單元230的所述結(jié)構(gòu)、方法等。
為了簡化和清楚例示,沒有示出助熔劑單元230和干燥單元230的詳細結(jié)構(gòu),對其可應用各種結(jié)構(gòu)。助熔劑單元220和干燥單元230可位于單一體內(nèi)。然而,本發(fā)明不限于此。助熔劑單元220和干燥單元230的布置方式等可按照各種方式來更改。
已經(jīng)過干燥單元230的互連器142被固定到互連器固定單元240中的夾具243。
夾具243被設(shè)置在互連器固定單元240中,并且包括分別在互連器142的一側(cè)和另一側(cè)固定互連器142的第一固定部241和第二固定部242。此時,通過切割器244切割互連器142以使得當它們被固定到夾具243時它們具有適合于將兩個鄰近的太陽能電池150互連或者將太陽能電池150和匯流條帶(參見圖1中的標號145)互連的長度。
在本實施方式中,夾具243可包括:第一固定部241,其在互連器142的一側(cè)在與互連器142延伸的方向交叉的方向上形成以固定互連器142;以及第二固定部242,其在互連器142的另一側(cè)在與互連器142延伸的方向交叉的方向上形成以固定互連器142。在一個示例中,第一固定部241和第二固定部242中的每一個可具有直線形狀并且可延伸較長長度。在連接至互連器142的夾具243中,第一固定部241和第二固定部242彼此間隔開恒定距離以連續(xù)地牽拉夾在它們之間的互連器142。由于互連器142被配置成例如具有較小寬度的導線,所以當?shù)谝还潭ú?41和第二固定部242如上所述連續(xù)地牽拉互連器142時,互連器142塑性變形,因此不再變形。在本實施方式中,由于夾具243包括用于固定互連器142的兩端的第一固定部241和第二固定部242,所以互連器142可具有維持預定屈服強度的簡化結(jié)構(gòu)。然而,本發(fā)明不限于此,夾具243的結(jié)構(gòu)可按照各種方式更改。
在一個示例中,位于夾具243的一側(cè)(例如,入口側(cè))的第一固定部241可沿著按照至少直角那么大的角度彼此交叉的三個軸(圖6的x軸、y軸和z軸)移動,位于夾具243的另一側(cè)(例如,出口側(cè))的第二固定部242可沿著按照至少直角那么大的角度彼此交叉的三個軸(圖6的x軸、y軸和z軸)移動。第一固定部241和第二固定部242可利用各種已知的結(jié)構(gòu)或方法來移動至期望的位置。另外,切割器244可在第一固定部241之前被設(shè)置在夾具243的一側(cè)(例如,入口側(cè))。
切割器244可采用各種結(jié)構(gòu)中的任何結(jié)構(gòu)和各種方法中的任何方法以用于允許互連器142自由移動,或者用于將互連器142固定在預定位置處或者在固定位置處切割互連器142。下面將參照圖9更詳細地描述切割器244的結(jié)構(gòu)。
圖9是示出圖6的互連器附接設(shè)備200中所包括的切割器244的操作的示圖。
參照圖9,在本實施方式中,切割器244可包括第一部2441和第二部2442,第二部2442可相對于第一部2441在與互連器142的加工方向垂直的左至右方向(例如,圖中的y軸)上移動。第一部2441可包括各個互連器142可穿過的多個第一凹陷(或者第一凹部)r1,第二部2442可包括各個互連器142可穿過的多個第二凹陷(或者第二凹部)r2。第一部2441的第一凹陷r1的兩個側(cè)表面可被配置成不尖銳的平坦表面2442a,以在不損壞其的情況下固定互連器142。另外,第二部2442的第二凹陷r2的一個側(cè)表面可被配置成不尖銳的平坦表面2442a,以在不損壞其的情況下固定互連器142,并且另一側(cè)表面可設(shè)置有尖銳的切割刀片2442b以用于切割互連器142。與第二部2442的一個表面相比,切割刀片2442b可在加工方向上進一步突出以在突出位置處切割互連器142。由此,通過切割器244切割的互連器142可被固定在切割器244中互連器142與切割器244的第二部2442的表面相比進一步突出的位置處。
如上所述,由于第二部2442可相對于第一部2441在左至右方向上移動,所以第一凹陷r1和第二凹陷r2彼此交疊的寬度可被自由地調(diào)節(jié)。如圖9的(a)所示,當?shù)谝话枷輗1和第二凹陷r2彼此交疊的寬度大于互連器142的寬度時,互連器142可自由地移動。如圖9的(b)所示,當?shù)谝话枷輗1和第二凹陷r2彼此交疊的寬度等于互連器142的寬度時,可通過第一部2441和第二部2442固定互連器142。另外,如圖9的(c)所示,當切割刀片2442b橫跨互連器142移動,隨后移動以使得第一凹陷r1和第二凹陷r2彼此交疊的寬度變得等于互連器142的寬度時,互連器142可被切割刀片2442b切割,剩余互連器142可保持被固定在切割器244中。
上面描述并在圖中示出的切割器244的結(jié)構(gòu)和方法示出切割器244被形成為將互連器142引導至并固定在預定位置處并且對其執(zhí)行切割。然而,本發(fā)明不限于此,切割器244可采用各種結(jié)構(gòu)中的任何結(jié)構(gòu)以及任何方法以用于在互連器142被固定到夾具243之前將互連器142切割為預定長度。
另外,第一固定部241可采用各種結(jié)構(gòu)中的任何結(jié)構(gòu)以及各種方法中的任何方法以用于將互連器142固定在預定位置處或者使互連器142移動。例如,第一固定部241可夾緊互連器142以使得互連器142被安裝到第一固定部241中并被固定到第一固定部241。
在一個示例中,在本實施方式中,第一固定部241可包括第一部2411和第二部2412,第二部2412可相對于第一部2411在與互連器142的加工方向垂直的左至右方向(例如,圖中的y軸)上移動。第一部2411包括第一夾鉗pa,其與各個互連器142對應并且位于互連器142的一側(cè)并與之接觸以在互連器142的縱向方向上朝著第二部2412延伸,第二部2412包括第二夾鉗pb,其與各個互連器142對應并且位于互連器142的另一側(cè)并與之接觸以在互連器142的縱向方向上朝著第一部2411延伸。因此,互連器142可被夾緊并且在縱向方向上被穩(wěn)定地固定在第一夾鉗pa和第二夾鉗pb之間。
在一個示例中,如所示,第一部2411可包括:第一突出部分p11,其從互連器142的另一側(cè)向下突出;第二部分p12,其從第一突出部分p11在第一部2411的縱向方向上突出以向互連器142的一側(cè)延伸;以及第三突出部分p13,其從第二部分p12向下突出。此時,第一夾鉗pa可位于第三突出部分p13上。類似地,第二部2412可包括:第一突出部分p21,其從互連器142的一側(cè)向下突出;第二部分p22,其從第一突出部分p21在第二部2412的縱向方向上突出以向互連器142的另一側(cè)延伸;以及第三突出部分p23,其從第二部分p22向下突出。此時,第二夾鉗pb可位于第三突出部分p23上。通過該結(jié)構(gòu),互連器142可被穩(wěn)定地夾緊。
在互連器142位于第一夾鉗pa與第二夾鉗pb之間的狀態(tài)下,當?shù)诙?412相對于第一部2411移動以使得第一夾鉗pa與第二夾鉗pb之間的距離減小,直至第一夾鉗pa和第二夾鉗pb與互連器142的相應相對側(cè)緊密接觸時,互連器142可被穩(wěn)定地固定在第一夾鉗pa與第二夾鉗pb之間。相反,當?shù)诙?412相對于第一部2411移動以使得第一夾鉗pa與第二夾鉗pb之間的距離增大,直至第一夾鉗pa與第二夾鉗pb之間的距離變得大于互連器142的寬度時,互連器142可從第一夾鉗pa和第二夾鉗pb穩(wěn)定地分離或釋放。
類似地,第二固定部242可包括:第一部2421,其包括第一夾鉗pa和第一固定件p1(即,第一至第三突出部分p11、p12和p13);以及第二部2421,其包括第二夾鉗pb以及第二固定件p2(即,第一至第三突出部分p21、p22和p23)。與第一固定部241有關(guān)的描述可被直接應用于第二固定部242,因此將省略其詳細描述。
盡管在本實施方式中設(shè)置有夾鉗pa和pb的第一部2411和2412和第二部2421和2422相對于彼此移動以夾緊互連器142,本發(fā)明不限于此。即,各種其它結(jié)構(gòu)可被應用于夾鉗pa和pb的結(jié)構(gòu)、第一固定件p1和第二固定件p2的結(jié)構(gòu)以及第一固定部241和第二固定部242的結(jié)構(gòu)。
另外,固定單元240還可包括固定構(gòu)件246,其位于切割器244之前,用于在切割期間固定互連器142。在一個示例中,本實施方式示出固定構(gòu)件246具有與互連器142以一對一的比例對應的元件并且被配置為在互連器142被固定時在沒有移動的情況下推壓并固定互連器142。多個固定構(gòu)件246可按照恒定距離彼此間隔開。因此,當互連器142移動、被切割、或者被固定到夾具243時,可經(jīng)由固定構(gòu)件246的驅(qū)動的控制穩(wěn)定地移動或固定互連器142。盡管附圖示出設(shè)置兩個固定構(gòu)件246以使得最少數(shù)量的固定構(gòu)件246穩(wěn)定地執(zhí)行互連器142的移動或固定,本發(fā)明不限于此。各種其它結(jié)構(gòu)可被應用于固定構(gòu)件246的結(jié)構(gòu),本發(fā)明不限于固定構(gòu)件246的所述數(shù)量。
已固定有互連器142的夾具243(即,夾具-互連器聯(lián)接件)向附接單元250移動。在一個示例中,第一固定部241和第二固定部242可在二者間維持恒定距離的同時在各種方向上(例如,在圖中的x軸、y軸和z軸上)被驅(qū)動。因此,互連器142在保持被固定到夾具243的同時向附接單元250移動,以免無意中變形。
各種已知結(jié)構(gòu)可被應用作為用于使第一固定部241和第二固定部242移動至期望位置的結(jié)構(gòu)。另外,各種結(jié)構(gòu)可被應用作為用于通過第一固定部241和第二固定部242來固定互連器142的結(jié)構(gòu)。
參照圖7,附接單元250通過在施加壓力以將互連器142和太陽能電池150彼此固定的狀態(tài)下經(jīng)由熱源258對其施加熱來將互連器142附接至太陽能電池150。此時,在本實施方式中,夾具243在將互連器142和太陽能電池150彼此固定之后與互連器142分離,互連器142和太陽能電池150在沒有夾具243的情況下經(jīng)過熱源258。
在本實施方式中,在利用排氣吸附將互連器142和太陽能電池150按壓在一起的狀態(tài)下去除夾具243。即,在沒有夾具243的情況下互連器142和太陽能電池150經(jīng)由排氣吸附并彼此固定的狀態(tài)下,互連器142和太陽能電池150經(jīng)過熱源258。由此,互連器142和太陽能電池150可經(jīng)由簡單的方法穩(wěn)定地彼此固定。另外,由于夾具243可在將互連器142傳送至附接單元250之后返回到互連器固定單元240,所以互連器附接設(shè)備200中要操作的夾具243的數(shù)量可非常少。當要操作的夾具243的數(shù)量減少時,生產(chǎn)率可顯著增加。
可提供用于排放空氣以便于排氣吸附的排氣裝置(或真空裝置)259。泵、壓縮機等可用作排氣裝置259,但是可使用采用各種其它結(jié)構(gòu)、方法和形狀的裝置。盡管排氣裝置259可在概念上被示出于圖7的附接單元250的右側(cè)下方以幫助理解,但是實際上排氣裝置259可位于附接單元250之外以連接至附接單元250。
此時,工作臺可被配置成傳送帶252以確保排氣吸附容易并且互連器142和太陽能電池150容易向熱源258移動。在本實施方式中,多個傳送帶252可彼此間隔開。由此,由于可在傳送帶252之間排放空氣,互連器142和太陽能電池150可更容易地被按壓在一起。另外,傳送帶252可具有較小寬度,因此可被容易地驅(qū)動。
各個傳送帶252中可具有排氣孔252a。由此,當排氣裝置259通過排氣孔252a執(zhí)行空氣排放時,太陽能電池150和互連器142可被有效地按壓在一起。排氣裝置259可具有用于通過排氣孔252a排放空氣的結(jié)構(gòu)。
在一個示例中,各個傳送帶252的相對邊緣部分可設(shè)置有相應的互連器142,傳送帶252的中心部分可設(shè)置有多個排氣孔252a,所述排氣孔252a在傳送帶252的縱向方向上按照恒定距離彼此間隔開。因此,互連器142和太陽能電池150可經(jīng)由兩個相鄰傳送帶252之間的空氣排放以及通過各個傳送帶252中的排氣孔252a的空氣排放而被有效地按壓在一起。由此,可改進互連器142和太陽能電池150的固定穩(wěn)定性。
此時,第三固定部254可位于傳送帶252的一側(cè)(在傳送帶252的開始部分之前)以在利用排氣吸附固定互連器142和太陽能電池150時防止互連器142和太陽能電池150的位置偏離。第三固定部254相對于傳送帶252保持被固定在恒定位置處。
第三固定部254可采取各種結(jié)構(gòu)中的任何結(jié)構(gòu)以及各種方法中的任何方法以用于將互連器142固定在恒定位置處或者使互連器142移動。在一個示例中,在本實施方式中,第三固定部254可包括第一部2541和第二部2542,第二部2542可相對于第一部2541在與互連器142延伸的方向垂直的左至右方向上(例如,圖中的y軸上)移動。
第一部2541包括:第一夾鉗pa,其形成在互連器142的縱向方向上以與互連器142的一側(cè)緊密接觸;以及第二夾鉗pb,其形成在互連器142的縱向方向上以與互連器142的另一側(cè)緊密接觸。另外,第一部2541可包括第一固定件p1,其包括從互連器142的另一側(cè)向上突出的第一突出部分p11、在第一部2541的縱向方向上從第一突出部分p11向互連器142的一側(cè)延伸的第二部分p12以及從第二部分p12向上突出的第三突出部分p13。此時,第一夾鉗pa可位于第三突出部分p13上。類似地,第二部2542可包括第二固定件p2,其包括從互連器142的一側(cè)向上突出的第一突出部分p21、在第二部2542的縱向方向上從第一突出部分p21向互連器142的另一側(cè)延伸的第二部分p22以及從第二部分p22向上突出的第三突出部分p23。此時,第二夾鉗pb可位于第三突出部分p23上。通過該結(jié)構(gòu),互連器142可被穩(wěn)定地夾緊。
由于與第一固定部241和第二固定部242不同,第三固定部254的第一夾鉗pa、第一固定件p1、第二夾鉗pb和第二固定件p2向上突出,所以互連器142可在不干擾第一固定部241的情況下被穩(wěn)定地固定。除了第一夾鉗pa、第一固定件p1、第二夾鉗pb和第二固定件p2向上(而非向下)突出之外,第一夾鉗pa、第一固定件p1、第二夾鉗pb和第二固定件p2與第一固定部241或第二固定部242相同,因此,可對其直接應用以上與第一固定部241或第二固定部242有關(guān)的描述。
盡管本實施方式示出了具有夾鉗pa和pb的第一部2541和第二部2542相對于彼此移動以夾緊互連器142,但是本發(fā)明不限于此。即,各種其它結(jié)構(gòu)可被應用作為夾鉗pa和pb的結(jié)構(gòu)、第一固定件p1和第二固定件p2的結(jié)構(gòu)以及第一固定部241和第二固定部242的結(jié)構(gòu)。
用于供應太陽能電池150的太陽能電池供應單元(參見圖11中的標號251)可被設(shè)置在傳送帶252上方。太陽能電池供應單元251可不連接至工作臺252、熱源258或者上固定構(gòu)件供應單元2560,可由單獨的驅(qū)動單元驅(qū)動,并且可用于向工作臺252供應太陽能電池150。各種已知結(jié)構(gòu)和方法可被應用于太陽能電池供應單元251。
上固定構(gòu)件供應單元2560可位于傳送帶252上方并且可用于提供可將互連器142固定在太陽能電池150上方的上固定構(gòu)件256。
參照圖8,從上固定構(gòu)件供應單元2560供應的上固定構(gòu)件256將互連器142在被引入熱源258之前固定在太陽能電池150上方。然后,將互連器142固定在太陽能電池150上方的上固定構(gòu)件256隨互連器142和太陽能電池150一起經(jīng)過熱源258。在上固定構(gòu)件256經(jīng)過熱源258的同時太陽能電池150和互連器142彼此附接。在經(jīng)過熱源258之后,上固定構(gòu)件256可與太陽能電池150和互連器142分離并且可返回到上固定構(gòu)件供應單元2560。此時,上固定構(gòu)件供應單元2560可由單獨的驅(qū)動單元驅(qū)動,而無需連接至工作臺252、熱源258等,并且可用于向太陽能電池150和互連器142的上側(cè)提供上固定構(gòu)件256。
在一個示例中,上固定構(gòu)件供應單元2560可被設(shè)置為從在熱源258前面的位置延伸至在熱源258后面的位置,從而容易地向互連器142和太陽能電池150的上側(cè)供應上固定構(gòu)件256并且容易地在熱源258后面的位置處收集已經(jīng)過熱源258的上固定構(gòu)件256。然而,本發(fā)明不限于此。
上固定構(gòu)件供應單元2560可包括多個上固定構(gòu)件256。因此,在一個上固定構(gòu)件256正在經(jīng)過熱源258的同時,另一上固定構(gòu)件256可固定位于熱源258后面的太陽能電池150和互連器142。這樣,可執(zhí)行連續(xù)地附接太陽能電池150的工藝。
在本實施方式中,上固定構(gòu)件256可包括框架單元2562、2566以及固定到框架單元2562、2566以固定互連器142的多個固定件2564。下面將參照圖10詳細描述上固定構(gòu)件256。
圖10是示出太陽能電池150以及設(shè)置在其上的互連器142利用包括在圖7的互連器附接設(shè)備200中的上固定構(gòu)件256固定的狀態(tài)的立體圖。
參照圖7和圖10,框架單元2562和2566可具有各種形狀中的任何形狀以用于固定固定件2564。在一個示例中,框架單元可包括:多個第一部2562,其布置在與互連器142延伸的方向交叉的方向上;以及第二部2566,其用于在其相對側(cè)將第一部2562彼此連接。因此,上固定構(gòu)件256的結(jié)構(gòu)可簡化,并且固定件2564可被穩(wěn)定地固定。
固定件2564可被設(shè)置在第一部2562上與各個互連器142對應的位置處。固定件2564可被設(shè)置在各個第一部2562上以使得一個互連器142通過多個固定件2464固定。
各個固定件2564可具有各種結(jié)構(gòu)中的任何結(jié)構(gòu)以用于推壓并固定互連器142。更具體地講,固定件2564可由彈性構(gòu)件形成。在一個示例中,固定件2564可具有傾斜彎曲部分。因此,當互連器142位于固定件2564的彎曲部分下面時,固定件2564的彎曲部分可彈性地推壓互連器142以對其施加壓力。然而,本發(fā)明不限于此,上固定構(gòu)件256的結(jié)構(gòu)、方法等可按照各種方式更改。
熱源258在傳送帶252的上側(cè)或下側(cè)對太陽能電池150施加熱。隨著互連器142的焊料層142b由于從熱源258供應的熱而熔融并焊接,互連器142可附接至太陽能電池150的電極42和44(更具體地講,焊盤部分424)。在本實施方式中,由于熱源258直接施加熱,所以附接工藝的時間可減少,并且附接性質(zhì)可改進。在一個示例中,熱源258可以是紅外燈。然而,本發(fā)明不限于此,熱源258可采取各種結(jié)構(gòu)中的任何結(jié)構(gòu)和各種方法中的任何方法以用于供應熱。
圖11是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的互連器附接設(shè)備200的框圖。
參照圖11以及圖6至圖8,從互連器供應單元210供應的互連器142在經(jīng)過助熔劑單元220和干燥單元230之后被提供給互連器固定單元240。在互連器固定單元240中,與太陽能電池150分離,僅互連器142被固定至夾具243以形成互連器-夾具聯(lián)接件。
所形成的互連器-夾具聯(lián)接件被提供給工作臺252。另外,從太陽能電池供應單元251向工作臺252提供太陽能電池150。此時,太陽能電池150與位于下面的互連器142在工作臺252上經(jīng)由吸附被彼此固定,太陽能電池150與位于上面的互連器142通過位于它們上面的上固定構(gòu)件256被彼此固定。一旦太陽能電池150和互連器142通過工作臺252或上固定構(gòu)件256被彼此固定,固定到互連器142的夾具243就與互連器142分離并返回到互連器固定單元240。因此,工作臺252不僅用于輸送互連器142和太陽能電池150,而且用于將太陽能電池150與位于下面預定對準位置處的互連器142彼此固定。
然后,隨著太陽能電池150、互連器142和上固定構(gòu)件256一起經(jīng)過熱源258,太陽能電池150和互連器142彼此附接以形成太陽能電池串。已經(jīng)過熱源258的上固定構(gòu)件256與太陽能電池150和互連器142分離并返回到上固定構(gòu)件供應單元2560。
下面將參照圖6至圖11以及圖12a至圖12g更詳細地描述根據(jù)本實施方式的互連器附接設(shè)備200的操作和互連器附接方法。
圖12a至圖12g是用于說明包括在圖7的互連器附接設(shè)備200中的附接單元250的操作的示圖。
在同一平面上對準以彼此間隔開的多個互連器142(更具體地講,第一互連器1421)通過互連器供應單元210被提供給助熔劑單元220和干燥單元230。由此,在第一互連器1421的外表面上形成助熔劑層以改進第一互連器1421的附接性質(zhì)。作為參考,在本實施方式中,初始僅位于第一太陽能電池151下面并且與其附接的互連器142被稱作第一互連器1421,將第一太陽能電池151和第二太陽能電池152互連的互連器142被稱作第二互連器1422。然而,術(shù)語“第一互連器1421”和“第二互連器1422”僅用于在它們之間進行區(qū)分,本發(fā)明不限于此。
固定到切割器244和固定構(gòu)件246的第一互連器1421被設(shè)置為與切割器244的第二部2442的平坦表面相比進一步突出。在這種狀態(tài)下,第二固定部242在與加工方向相反的方向上(例如,在圖中的負x軸方向上)移動,直至它到達從切割器244突出的第一互連器1421所在的位置。此時,第一固定部241向上或向下移動以使得它不阻礙第二固定部242到達從切割器244突出的第一互連器1421。另外,當?shù)诙潭ú?42的第二部2422在左至右方向(y軸)上移動以調(diào)節(jié)夾鉗pa和pb之間的距離時,固定到切割器244的第一互連器1421被固定到第二固定部242。
隨后,固定構(gòu)件246移動至它不固定第一互連器1421的位置,切割器244被釋放以不固定第一互連器1421,如圖9的(a)所示。由此,第一互連器1421可自由地移動,而非被固定到切割器244。
隨后,第二固定部242在加工方向上(即,在圖中的正x軸方向上)移動第一互連器1421的期望長度,第一固定部241移動至它可固定第一互連器1421的位置以將第一互連器1421的一側(cè)固定在接近切割器244的位置。另外,固定構(gòu)件246推壓第一互連器1421以固定第一互連器1421的位置。
在這種狀態(tài)下,切割器244如圖9的(c)所示進行操作以同時切割第一互連器1421。由此,已被切割為期望長度的所有第一互連器1421被固定到夾具243以形成第一夾具-互連器聯(lián)接件。此時,固定在第一固定部241和第二固定部242之間的第一互連器1421在受到縱向張力時塑性變形,并且在塑性變形之后,在維持為恒定距離的第一固定部241和第二固定部242之間不再變形。由此,即使夾具243移動,固定到夾具243的第一互連器1421也不再變形。
隨后,如圖12a和圖12b所示,固定有第一互連器1421的夾具243被設(shè)置在工作臺上,第一互連器1421和第一太陽能電池151被彼此固定。
更具體地講,首先,如圖12a所示,固定有第一互連器1421的夾具243(即,第一互連器-夾具聯(lián)接件)被設(shè)置在配置工作臺的傳送帶252上。在這種狀態(tài)下,位于傳送帶252的一側(cè)的第三固定部254在第一固定部241與第二固定部242之間被緊固到已固定到第一固定部241的第一互連器1421以抓住并固定第一互連器1421,第一固定部241從第一互連器1421釋放。此時,第一互連器1421可具有略長于第一太陽能電池151并且短于第一太陽能電池151和第二太陽能電池152的長度之和的第一長度,以允許第一連接器1421連接至匯流條帶(參見圖1中的標號145)。當?shù)谌潭ú?54固定第一互連器1421的一側(cè)時,由于第三固定部254在工作臺的一側(cè)與工作臺維持恒定位置關(guān)系,所以第一互連器1421可被穩(wěn)定地固定到工作臺。
然后,如圖12b所示,在第一太陽能電池151被設(shè)置在傳送帶252和第一互連器1421上面的狀態(tài)下利用排氣裝置259執(zhí)行排氣操作。由此,第一太陽能電池151被朝著第一互連器1421按壓并固定到第一互連器1421。此時,第一固定部241可位于第一太陽能電池151上面以使得它不阻礙第一太陽能電池151被吸附到工作臺252(第一互連器1421上面)。如上所述,由于第一互連器1421具有大于第一太陽能電池151的長度的第一長度,并且第二固定部242與第一太陽能電池151間隔開預定距離,所以被緊固到第一互連器1421的第二固定部242不阻礙第一太陽能電池151被吸附并固定到工作臺252。
隨后,如圖12c所示,第二固定部242被釋放以使得夾具243與第一互連器1421分離。此時,第三固定部243隨第二固定部242一起被釋放以使得彼此固定的第一互連器1421和第一太陽能電池151可經(jīng)由傳送帶252的移動而移動。即使第三固定部254和第二固定部242被釋放,傳送帶252、第一互連器1421和第一太陽能電池151仍經(jīng)由排氣吸附被穩(wěn)定地彼此固定。這樣,夾具243與第一互連器1421完全分離,所分離的夾具243返回到互連器固定單元240。
隨后,如圖12d所示,第一太陽能電池151以及附接至第一太陽能電池151的下表面的第一互連器142通過傳送帶252在加工方向上移動。
隨后,如圖12e和圖12f所示,其它互連器142(即,多個第二互連器1422)被設(shè)置在第一太陽能電池151上方。各個第二互連器1422的一部分被固定在第一太陽能電池151上方,第二太陽能電池152被固定在第二互連器1422的另一部分上方。
即,如圖12e所示,固定有第二互連器1422的夾具243(即,第二互連器-夾具聯(lián)接件)被設(shè)置為從第三固定部254移動并經(jīng)過位于傳送帶252上方的第一太陽能電池151。第二互連器-夾具聯(lián)接件可經(jīng)由與通過互連器固定單元240形成第一互連器-夾具聯(lián)接件的方法相同的方法來形成。第二互連器1422可具有比兩個太陽能電池(即,第一太陽能電池151和第二太陽能電池152)的長度之和長的第二長度,以將第一太陽能電池151和第二太陽能電池152互連。
在這種狀態(tài)下,位于傳送帶252一側(cè)的第三固定部254被緊固到第二互連器1422以抓住并固定已被固定到第一固定部241的第二互連器1422,并且第一固定部241從第二互連器1422釋放。
然后,如圖12f所示,當?shù)诙柲茈姵?52被設(shè)置在第二互連器1422的位于傳送帶252上方的部分上方時,第二互連器1422經(jīng)由排氣吸附被固定到第二太陽能電池152。另外,上固定構(gòu)件256被設(shè)置在位于第一太陽能電池151上方的第二互連器1422上,以使得固定件254推壓并固定第二互連器1422,如圖10所示。
隨后,如圖12g所示,第二固定部242被釋放以使得夾具243與第二互連器1422分離。此時,第三固定部254隨第二固定部242一起被釋放以使得彼此固定的第二互連器1422和第二太陽能電池152可經(jīng)由傳送帶252的移動而移動。即使第三固定部254和第二固定部242被釋放,傳送帶252、第二互連器1422以及第一太陽能電池151和第二太陽能電池152仍經(jīng)由排氣吸附被穩(wěn)定地彼此固定。這樣,夾具243完全與第二互連器1422分離,所分離的夾具243返回到互連器固定單元240。
當在所有互連器142附接至太陽能電池150的上表面和下表面的狀態(tài)下太陽能電池150經(jīng)過熱源258時,互連器142上的助熔劑和焊料層142b熔融,從而導致互連器142附接至太陽能電池150的第一電極42或第二電極44。更具體地講,當熱被施加到第一太陽能電池151時,設(shè)置在第一太陽能電池151的一個表面上的第一互連器1421以及設(shè)置在第一太陽能電池151的另一表面上的第二互連器1422可附接至第一太陽能電池151的相對表面。
另外,其它多個互連器142的部分可被設(shè)置在第二太陽能電池152的一部分上,另一太陽能電池(例如,第三太陽能電池)可被設(shè)置在互連器142的其它部分上??赏ㄟ^對兩個表面上均設(shè)置有互連器142的第二太陽能電池152施加熱來使互連器142附接至第二太陽能電池152??赏ㄟ^重復上述操作來形成單行太陽能電池。在具有第一長度的互連器142被設(shè)置在構(gòu)成太陽能電池行的最后太陽能電池150上的狀態(tài)下,可對利用上固定構(gòu)件256固定的互連器142施加熱,以附接互連器142。
根據(jù)本實施方式,夾具243在經(jīng)過熱源258之前與互連器142分離,這可使要操作的夾具243的數(shù)量最小化。由此,互連器附接設(shè)備200的結(jié)構(gòu)可簡化,并且生產(chǎn)率可改進。此時,當互連器142和太陽能電池150經(jīng)由排氣吸附彼此固定時,互連器142和太陽能電池150可在沒有損壞的情況下穩(wěn)定地彼此固定。另外,通過切割器244切割的互連器142被固定并附接至太陽能電池150,這可簡化互連器142的結(jié)構(gòu)和制造工藝。另外,當互連器142在被設(shè)置在太陽能電池150的相對表面上的同時通過傳送帶252來經(jīng)過熱源258時,互連器142的附接可被自動化。由此,各自包括圓角部分和焊料層142b的互連器142可利用自動化系統(tǒng)附接至太陽能電池150。
為了簡化和清楚的描述,上面僅描述并在附圖中示出了根據(jù)本實施方式的互連器附接設(shè)備200的必不可少的組件。切割器244、固定構(gòu)件246、第一固定部241、第二固定部242、第三固定部243、上固定構(gòu)件256等可設(shè)置有驅(qū)動構(gòu)件(例如,電機)以及與其連接的部分(例如,臂或連桿)以用于驅(qū)動或改變其位置。另外,可提供用于以有線或無線方式操作驅(qū)動構(gòu)件的控制器。由此,互連器附接設(shè)備200可按照期望的方式操作。各種已知的方法或結(jié)構(gòu)可被應用于上述驅(qū)動構(gòu)件、連接部分和控制器。
圖13是可應用根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于太陽能電池板的互連器附接設(shè)備的太陽能電池板的截面圖,圖14是示出圖13的太陽能電池板的太陽能電池和互連器的立體圖。
參照圖13,根據(jù)本實施方式的太陽能電池板100包括多個太陽能電池150以及用于將太陽能電池150電互連的互連器142。另外,太陽能電池板100包括:密封構(gòu)件130,其用于圍繞并密封太陽能電池150以及用于將太陽能電池150互連的互連器142;前基板110,其被設(shè)置在太陽能電池150的前表面上密封構(gòu)件130上方;以及后基板120,其被設(shè)置在太陽能電池150的后表面上密封構(gòu)件130上方。這將在下面更詳細地描述。
在本實施方式中,各個太陽能電池150可包括半導體基板、形成在半導體基板上或者半導體基板的一個表面上的發(fā)射極區(qū)域、形成在半導體基板的另一表面上的后表面場區(qū)域、連接至發(fā)射極區(qū)域的第一電極、以及連接至后表面場區(qū)域的第二電極。在一個示例中,太陽能電池150可以是基于半導體基板的硅半導體太陽能電池,其包括單晶或多晶硅。由此,太陽能電池150可具有高效率。然而,本發(fā)明不限于此,太陽能電池150可具有各種結(jié)構(gòu)中的任何結(jié)構(gòu)。
太陽能電池150可通過互連器142串聯(lián)和/或并聯(lián)地電互連。具體地講,互連器142具有比太陽能電池150的寬度小的寬度并且從第一太陽能電池151上的第一電極的頂部延伸至與第一太陽能電池151相鄰的第二太陽能電池152上的第二電極的頂部,以將兩個鄰近的太陽能電池151和152電互連。當提供三個或更多個太陽能電池150時,互連器142如上所述設(shè)置在兩個鄰近的太陽能電池上,以使得太陽能電池150被連續(xù)地電互連。
在本實施方式中,互連器142可被配置成導線,其具有比傳統(tǒng)條帶的寬度更大的寬度(例如,在1mm至2mm的范圍內(nèi))并且延伸較長長度。這里,互連器142可包括由金屬形成的芯層142a以及焊料層142b,該焊料層142b以較小厚度被涂布在芯層142a的表面上并且包括焊料以允許與電極焊接。在一個示例中,互連器142的寬度或直徑可在250μm至500μm的范圍內(nèi)。這里,因為互連器142的形狀等可在焊接之后變化并且焊料層142b具有較小厚度,所以互連器142的寬度或直徑可表示芯層142a的寬度或直徑。此時,配置互連器142的導線可包括圓角部分。即,配置互連器142的導線可具有圓形、橢圓形或曲線形橫截面、或者圓角橫截面。
另外,可在太陽能電池150的一個表面上設(shè)置六至三十三個互連器142。此時,互連器142的數(shù)量可為十個或更多個(例如,十二或十三個)以便進一步改進太陽能電池板100的輸出。然而,本發(fā)明不限于此。此時,互連器142的間距可在4.75mm至26.13mm的范圍內(nèi)。然而,上述數(shù)值作為示例給出,本發(fā)明不限于此。
密封構(gòu)件130可包括設(shè)置在通過互連器142互連的太陽能電池150的前表面上的第一密封構(gòu)件131以及設(shè)置在太陽能電池150的后表面上的第二密封構(gòu)件132。在一個示例中,第一密封構(gòu)件131和第二密封構(gòu)件132可由乙烯醋酸乙烯酯(eva)共聚物樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、有機硅樹脂、基于酯的樹脂或者基于烯烴的樹脂形成。前基板110可由能夠透射光的光透射材料形成,后基板120可被配置成由光透射材料、不透射光的材料、或者反射光的材料形成的片材。在一個示例中,前基板110可被配置成玻璃基板,后基板120可以是tedlar/pet/tedlar(tpt)基板,或者可包括形成在基膜的至少一個表面上的聚偏二氟乙烯(pvdf)樹脂層(例如,聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜)。然而,本發(fā)明不限于此。
當如本實施方式中一樣具有較小寬度或直徑的導線用作互連器142時,材料成本可顯著降低,并且可提供足夠數(shù)量的互連器142以使載流子的移動距離最小化,這可增強太陽能電池板100的輸出。另外,各自具有圓角部分的互連器142可導致反射或漫反射,這允許光的重用。
在本實施方式中,如上所述,各自采取具有較小寬度或直徑和圓形橫截面形狀的導線形式的大量互連器142可附接至太陽能電池150。由此,可能需要這樣的互連器附接設(shè)備,其可將互連器142附接至太陽能電池150以具有高附接力而不管其導線形狀,并且可同時附接所有的互連器142以改進生產(chǎn)率。鑒于此,下面將參照圖15至圖21詳細描述根據(jù)本實施方式的用于太陽能電池板的互連器附接設(shè)備。
圖15是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于太陽能電池板的互連器附接設(shè)備的一部分的配置的示圖。圖16是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于太陽能電池板的互連器附接設(shè)備的另一部分的配置的示圖。圖17是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的互連器附接設(shè)備的框圖。圖18是示出太陽能電池以及設(shè)置在其上的互連器利用圖16的互連器附接設(shè)備中包括的上固定構(gòu)件彼此固定的狀態(tài)的立體圖。為了簡化例示,在圖16中,示出上固定構(gòu)件供應單元2560和太陽能電池供應單元251。
參照圖15至圖18,根據(jù)本實施方式的用于太陽能電池板的互連器附接設(shè)備200(以下稱作“互連器附接設(shè)備”)可包括:互連器供應單元210,其用于將互連器142從卷繞輥212退繞并且在加工方向上供應互連器142;助熔劑單元220,其用于將助熔劑施加至所供應的互連器142;干燥單元230,其用于使助熔劑干燥;互連器排放單元240,其用于將互連器142固定到夾具243;以及附接單元250,其用于將互連器142附接至太陽能電池150。
從互連器供應單元210供應的互連器142經(jīng)過助熔劑單元220和干燥單元230。然后,形成有助熔劑層的互連器142被提供給互連器排放單元240。在互連器排放單元240中僅互連器142被固定到夾具243之后,切割器244切割互連器142。由此,太陽能電池150和所切割的互連器142被分別固定到夾具243以形成互連器-夾具聯(lián)接件243a。
在本實施方式中,夾具243包括固定在互連器142的一側(cè)的第一固定部241以及固定在互連器142的另一側(cè)的第二固定部242。第一固定部241和第二固定部242可分別設(shè)置有夾鉗p1和p2,夾鉗p1和p2分別移動以改變它們之間的距離以夾緊互連器142。第一固定部241和第二固定部242的夾鉗p1和p2將在下面更詳細地描述。切割器244可采用各種結(jié)構(gòu)中的任何結(jié)構(gòu)和各種方法中的任何方法以用于在互連器142被固定到夾具243之后切割互連器142。
互連器排放單元240可包括與切割器244間隔開預定距離以固定互連器142的互連器固定構(gòu)件248?;ミB器固定構(gòu)件248可在互連器142的加工方向以及與加工方向相反的方向(圖中的x軸)上移動。在本實施方式中,互連器固定構(gòu)件248可在夾緊并保持互連器142的同時在加工方向上移動,并且可在與切割器244間隔開期望長度的同時固定互連器142的一側(cè)。此時,固定構(gòu)件246推壓互連器142以固定互連器142的位置。在這種狀態(tài)下,構(gòu)成夾具243的第一固定部241和第二固定部242在其上側(cè)固定互連器142,切割器244切割互連器142。然后,當互連器固定構(gòu)件248釋放互連器142時,互連器142被固定到第一固定部241和第二固定部242中的每一個以形成互連器-夾具聯(lián)接件243a。
在本實施方式中,互連器固定構(gòu)件248可隨第一固定部241和第二固定部242一起另外提供,并且可共享第一固定部241和第二固定部242的作用。這可簡化互連器附接設(shè)備200的結(jié)構(gòu)或驅(qū)動。然而,本發(fā)明不限于此,第二固定部242可起到互連器固定構(gòu)件248的作用。
互連器固定構(gòu)件248可設(shè)置有夾鉗,所述夾鉗移動以改變它們之間的距離以夾緊互連器142。互連器固定構(gòu)件248將在下面更詳細地描述。
用于對準或引導互連器142的位置的各種構(gòu)件或裝置可布置在布置有互連器供應單元210、助熔劑單元220、干燥單元230和互連器排放單元240的移動路徑上。在一個示例中,可另外提供用于引導互連器142以使其位于期望的位置處的引導件214以及用于在互連器142不移動的同時推壓并固定互連器142的推壓構(gòu)件246。盡管作為示例,附圖示出引導件214具有互連器142穿過以引導互連器142的凹陷214a,本發(fā)明不限于此。因此,引導件214和推壓構(gòu)件246的形狀、結(jié)構(gòu)、方法等可按照各種方式更改。
形成在互連器排放單元240中的互連器-夾具聯(lián)接件243a被輸送至傳送帶252。在一個示例中,隨著用于輸送夾具243的輸送構(gòu)件(未示出)將夾具243從互連器排放單元240輸送至傳送帶252,可輸送互連器-夾具聯(lián)接件243a。輸送構(gòu)件可采取各種已知結(jié)構(gòu)中的任何結(jié)構(gòu)和各種方法中的任何方法。另外,從太陽能電池供應單元251將太陽能電池150提供給傳送帶252。
此時,傳送帶252具有排氣孔252a。由此,當排氣裝置259通過排氣孔252a執(zhí)行排氣時,太陽能電池150以及位于下面(即,位于太陽能電池150和傳送帶252之間)的互連器142可被有效地壓縮。排氣裝置259可被配置為通過排氣孔252a來排放空氣。因此,太陽能電池150以及位于下面的互連器142經(jīng)由吸附被固定在傳送帶252上。
此時,第三固定部254可位于傳送帶252的一側(cè)(在傳送帶252的開始部分之前)以防止當利用排氣吸附固定互連器142和太陽能電池150時互連器142和太陽能電池150的位置偏離。第三固定部254相對于傳送帶252保持被固定在恒定位置處。第三固定部254可包括用于固定互連器142的夾鉗p1和p2。夾鉗p1和p2的結(jié)構(gòu)將在下面更詳細地描述。
另外,太陽能電池150以及位于上面的互連器142通過位于上面的上固定構(gòu)件(或固定構(gòu)件)256來固定。
從上固定構(gòu)件供應單元2560供應的上固定構(gòu)件256將互連器142在被引入熱源258之前固定在太陽能電池150上方。然后,將互連器142固定在太陽能電池150上方的上固定構(gòu)件256隨互連器142和太陽能電池150一起經(jīng)過熱源258。在上固定構(gòu)件256經(jīng)過熱源258的同時太陽能電池150和互連器142彼此附接。在經(jīng)過熱源258之后,上固定構(gòu)件256可與太陽能電池150和互連器142分離并且可返回到上固定構(gòu)件供應單元2560。此時,上固定構(gòu)件供應單元2560可由單獨的驅(qū)動單元驅(qū)動,而無需連接至工作臺252、熱源258等,并且可用于向太陽能電池150和互連器142的上側(cè)提供上固定構(gòu)件256。
在一個示例中,上固定構(gòu)件供應單元2560可被設(shè)置為從在熱源258前面的位置延伸至在熱源258后面的位置,從而容易地向互連器142和太陽能電池150的頂部供應上固定構(gòu)件256并且容易地在熱源258后面的位置處收集已經(jīng)過熱源258的上固定構(gòu)件256。然而,本發(fā)明不限于此。
上固定構(gòu)件供應單元2560可包括多個上固定構(gòu)件256。因此,在一個上固定構(gòu)件256正在經(jīng)過熱源258的同時,另一上固定構(gòu)件256可固定位于熱源258后面的太陽能電池150和互連器142。這樣,可執(zhí)行連續(xù)地附接太陽能電池150的工藝。
在本實施方式中,上固定構(gòu)件256可包括框架單元2562、2566以及固定到框架單元2562、2566以固定互連器142的多個按壓件2564。
框架單元2562、2566可具有各種形狀中的任何形狀以用于固定按壓件2564。在一個示例中,框架單元可包括布置在與互連器142延伸的方向交叉的方向上的第一部2562以及用于在其相對側(cè)將第一部2562彼此連接的第二部2566。因此,上固定構(gòu)件256的結(jié)構(gòu)可簡化,并且按壓件2564可被穩(wěn)定地固定。盡管附圖示出第二部2566具有直線形狀并且分別位于相對側(cè),但是本發(fā)明不限于此。第二部2566可具有畫框形狀,或者可具有中空正柱形狀。第一部2562和第二部2566可彼此一體地形成,或者可分開形成以利用例如螺釘?shù)木o固構(gòu)件緊固到彼此。
按壓件2564可與第一部2562一體地形成,或者可被固定或聯(lián)接至第一部2562的下表面。在一個示例中,按壓件2564可單獨地聯(lián)接至第一部2562以便于容易地修理或更換。各種已知結(jié)構(gòu)可用于將按壓件2564固定或聯(lián)接至第一部2562的下表面。
多個第一部2562可彼此間隔開恒定距離以穩(wěn)定地按壓太陽能電池150。此時,第一部2562和/或第二部2566可以較重以使得按壓件2564將互連器142按壓在太陽能電池150上。即,框架單元2562、2566可由于其重量而對互連器142施加壓力。由此,不需要提供用于施加壓力的裝置,這可簡化整個制造設(shè)施。
按壓件2564可被設(shè)置在第一部2562的互連器142所在的位置上。在一個示例中,按壓件2564可彼此間隔開與固定在太陽能電池150上的互連器142之間的距離相同的距離,并且可按照與互連器142的數(shù)量相同的數(shù)量來設(shè)置,以成行地固定在第一部2562上。由此,布置在各個第一部2562上的按壓件2564可按壓并固定一個互連器142。
按壓件2564可具有各種結(jié)構(gòu)中的任何結(jié)構(gòu)以用于推壓并固定互連器142。按壓件2564可具有彈性,并且可包括傾斜彎曲部分或圓角部分。在一個示例中,按壓件2564可具有近似c形、u形或v形形式。
當太陽能電池150和互連器142通過傳送帶252和/或上固定構(gòu)件256彼此固定時,用于固定互連器142的夾具243和第三固定部254與互連器142分離,并且夾具243返回到互連器排放單元240。因此,傳送帶252不僅用于輸送互連器142和太陽能電池150,而且用于將在預定位置處對準的太陽能電池150以及位于太陽能電池150下面的互連器142彼此固定。
太陽能電池150、互連器142和上固定構(gòu)件256一起經(jīng)過熱源258以使得太陽能電池150和互連器142彼此附接,以形成太陽能電池串。已經(jīng)過熱源258的上固定構(gòu)件256與太陽能電池150和互連器142分離并返回到上固定構(gòu)件供應單元2560。
此時,在互連器142和太陽能電池150被按壓在一起并彼此固定的狀態(tài)下,附接單元250通過利用熱源258經(jīng)由光的發(fā)射施加熱(例如,輻射熱)來將互連器142附接至太陽能電池150。
更具體地講,熱源258通過從傳送帶252的上側(cè)或下側(cè)向太陽能電池150發(fā)射光來提供熱。互連器142上的焊料層142b通過熱源258所提供的熱來熔融并焊接。由此,互連器142附接至太陽能電池150的電極42和44。在本實施方式中,當熱源258經(jīng)由光的發(fā)射來施加熱時,附接工藝的時間可減少,附接性質(zhì)可改進。在一個示例中,熱源258可為紅外燈。然而,本發(fā)明不限于此,熱源258可采用各種結(jié)構(gòu)中的任何結(jié)構(gòu)和各種方法中的任何方法以用于供應熱。
以下,將在下面參照圖19至圖21以及圖15詳細描述夾具243、互連器固定構(gòu)件248的夾鉗p1和p2或者第三固定部254。更具體地講,將詳細描述夾具243的夾鉗p1和p2,然后將參照圖19至圖21以及圖15描述互連器固定構(gòu)件248的夾鉗p1和p2或第三固定部254。
圖19是沿著圖15的線vii-vii截取的截面圖,圖20是示出圖15的用于太陽能電池板100的互連器附接設(shè)備200中的第一接觸部分p11和互連器142的側(cè)視圖。
參照圖15、圖19和圖20,夾鉗p1和p2夾緊各個互連器142以使得互連器142被固定在預定位置處或者可移動。
在一個示例中,在本實施方式中,第一固定部可包括第一部2411和第二部2412,第二部2412可相對于第一部2411在與互連器142的加工方向垂直的左至右方向(例如,圖中的y軸)上移動。第一部2411包括第一夾鉗p1,其與各個互連器142對應并且位于互連器142的一側(cè)并與之接觸。第二部2412包括第二夾鉗p2,其與各個互連器142對應并且位于互連器142的另一側(cè)并與之接觸。因此,第二夾鉗p2在互連器142的與第一夾鉗p1相對的另一側(cè)上與第一夾鉗p1對應。因此,當?shù)谝粖A鉗p1和第二夾鉗p2對位于它們之間的互連器142施加力時,互連器142可被穩(wěn)定地固定在第一夾鉗p1和第二夾鉗p2之間。
在一個示例中,第一夾鉗p1包括:第一接觸部分p11,其與互連器142的一側(cè)接觸;以及第一連接部分p12,其將第一部2411和第一接觸部分p11彼此連接。此時,第一接觸部分p11可從第一連接部分p12朝著第二夾鉗p2(或互連器142)突出。即,與第一連接部分p12的靠近第二夾鉗p2的表面相比,第一接觸部分p11的靠近第二夾鉗p2的表面可朝著第二夾鉗p2進一步突出。由此,僅第一接觸部分p11可與互連器142接觸,要施加于互連器142的力可集中,這可允許互連器142被穩(wěn)定地夾緊。
第二夾鉗p2包括:第二接觸部分p21,其與互連器142的另一側(cè)接觸;以及第二連接部分p22,其將第二部2412和第二接觸部分p12彼此連接。第二接觸部分p21可被形成為面向第一接觸部分p11,使得互連器142夾在第一接觸部分p11和第二接觸部分p21之間。即,第一接觸部分p11和第二接觸部分p21可位于互連器142的特定部分的相對側(cè)。附圖示出了第二夾鉗p2向下直線延伸,并且第一夾鉗p1的第一連接部分p12在互連器142的縱向方向上延伸以靠近第二夾鉗p2或第二部2412設(shè)置,隨后彎曲以向下延伸。然而,本發(fā)明不限于此,第一接觸部分p11和第二接觸部分p21可采用各種結(jié)構(gòu)、方法或形狀中的任一個以用于面向彼此。
在互連器142位于第一夾鉗p1和第二夾鉗p2之間的狀態(tài)下,第一部2411和/或第二部2412可移動以減小第一夾鉗p1與第二夾鉗p2之間的距離,直至第一夾鉗p1和第二夾鉗p2與互連器142的相對側(cè)緊密接觸。由此,互連器142可被穩(wěn)定地固定在第一夾鉗p1和第二夾鉗p2之間。相反,當?shù)谝徊?411和/或第二部2412移動以增大第一夾鉗p1與第二夾鉗p2之間的距離,以使得第一夾鉗p1與第二夾鉗p2之間的距離變得大于互連器142的寬度或直徑時,互連器142可穩(wěn)定地從第一夾鉗p1和第二夾鉗p2分離或釋放。
此時,在本實施方式中,第一接觸部分p11可具有凹陷r,該凹陷r被形成為與觸點c相比進一步與第二夾鉗p2(更準確地講,與第二接觸部分p12)間隔開。凹陷r用于減小第一接觸部分p11中實際與互連器142接觸的觸點c的面積。由此,由第一接觸部分p11施加于互連器142的力集中在觸點c上,這可增加用于夾緊互連器142的壓力(或應力)。這是因為在施加相同量的力的情況下當面積減小時壓力可增大。
凹陷r的靠近第二夾鉗p2(或互連器142)的表面與觸點c的靠近第二夾鉗p2的表面相比進一步與第二夾鉗p2間隔開,凹陷r的形狀不限于此。因此,凹陷r的靠近第二夾鉗p2的表面可具有包括曲面或者多個平坦表面或斜面的各種形狀中的任何形狀,并且當從橫截面看時可具有包括半圓形、矩形和三角形形狀的各種形狀中的任何形狀。當凹陷r的靠近第一夾鉗p1的表面(例如,內(nèi)表面)彎曲時,凹陷r不具有壓力集中的部分,因此可具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。在一個示例中,當從橫截面看時,凹陷r的靠近第一夾鉗p1的表面可具有弧形形狀。
另外,觸點c可被配置成具有比凹陷r小的曲率、彎曲或斜度的平坦表面。由此,施加于互連器142的力可被充分地傳遞至觸點c,并且例如,可防止由觸點c造成的互連器142的損壞或變形。
此時,觸點c相對于第一接觸部分p11的面積之比可在10%至70%的范圍內(nèi)。當該比率低于10%時,觸點c的面積可能過小從而無法穩(wěn)定地夾緊互連器142。當該比率超過70%時,觸點c的面積增加,從而導致力集中于觸點c上,這可能導致夾緊壓力的增加不足。
多個觸點c(例如,兩個或更多個觸點)可設(shè)置在各個互連器142的縱向方向上以與互連器142接觸,或者可設(shè)置在互連器142的縱向方向上夾在多個觸點c之間的至少一個凹陷r的相對側(cè)。這是因為當僅設(shè)置一個觸點c時或者當觸點c僅設(shè)置在凹陷r的一側(cè)時,觸點c可能難以穩(wěn)定地抓住互連器142。在一個示例中,當三個或更多個觸點c設(shè)置在互連器142的縱向方向上以與互連器142接觸時,互連器142可被更穩(wěn)定地固定。例如,當觸點c被設(shè)置在第一接觸部分p11的任一端時以及當一個或多個觸點c被設(shè)置在第一接觸部分p11的中心軸線上時,互連器142可被穩(wěn)定地固定。
盡管與互連器142接觸的觸點c的最大數(shù)量不受限制,但是當觸點c的數(shù)量為十個或更多時,觸點c的面積減小,因此觸點c可能難以穩(wěn)定地夾緊互連器142。在一個示例中,觸點c的數(shù)量可在三個至五個的范圍內(nèi)。然而,本發(fā)明不限于此。
在本實施方式中,凹陷r形成在互連器142延伸的方向上或者與加工方向交叉的方向上。當凹陷r形成在與互連器142延伸的方向平行的方向上時,凹陷r無法傳遞用于夾緊互連器142的力,這可阻礙互連器142被穩(wěn)定地夾緊。具體地講,當互連器142如本實施方式中一樣具有圓角形狀或者圓形橫截面時,由于加工誤差等,可能沒有觸點位于互連器142所在的部分上,這可能導致互連器142易于被無意中釋放。另一方面,當凹陷r形成在與互連器142延伸的方向交叉的方向上時,即使與觸點c接觸的互連器142的垂直位置(即,圖中的z軸上的位置)由于加工誤差等而略微變化,觸點c的一部分可與互連器142接觸,因此,互連器142可被穩(wěn)定地夾緊。此時,由于凹陷r可與互連器142延伸的方向垂直地伸長,所以可穩(wěn)定地形成凹陷r和觸點c。
如上所述,當凹陷r在與互連器142延伸的方向或者加工方向垂直的方向上橫跨第一接觸部分p11的兩端伸長時,即使互連器142的垂直位置變化,互連器142也可被穩(wěn)定地夾緊。因此,觸點c的面積之比可減小,以使得施加于互連器142的力集中在觸點c上,這可確保有效夾緊。因此,在這種情況下,觸點c的面積可小于接觸部分p11中的凹陷r的面積。觸點c相對于第一接觸部分p11的面積之比可在10%至45%(更具體地講,10%至30%)的范圍內(nèi)。當該比率為45%或更小(更具體地講,30%或更小)時,施加于互連器142的力可集中于觸點c上以使得互連器142可被更穩(wěn)定地夾緊。
現(xiàn)在將參照圖21描述具有凹陷r的第一接觸部分p11的各種示例。圖21是示出根據(jù)本發(fā)明的各種另選實施方式的用于太陽能電池板100的互連器附接設(shè)備200中的第一接觸部分p11和互連器142的側(cè)視圖。為了簡化例示,在圖21中,僅示出第一接觸部分p11和互連器142。
如圖21的(a)所示,多個凹陷r可在相對于互連器142延伸的方向或者相對于加工方向傾斜的方向上彼此平行地縱向布置。
另選地,如圖21的(b)所示,多個凹陷r可相對于互連器142延伸的方向或者相對于加工方向以不同的第一角度和第二角度傾斜,并且可彼此交叉。
另選地,如圖21的(c)所示,多個凹陷r可采取彼此間隔開的島狀物的形式。即使在這種情況下,互連器142也可在互連器142的縱向方向上與位于夾在觸點c之間的凹陷r的相對側(cè)的觸點c接觸。由此,觸點c即使在除了凹陷r之外的部分中彼此一體地連接也可穩(wěn)定地夾緊互連器142。
另選地,如圖21的(d)所示,可提供一體地形成的單個凹陷r。即使在這種情況下,互連器142也可在互連器142的縱向方向上與位于夾在觸點之間的凹陷r的相對側(cè)的觸點接觸。由此,即使提供一個凹陷r,互連器142也可被穩(wěn)定地夾緊。
凹陷r可具有各種其它平面形狀中的任何形狀。
再參照圖15、圖19和圖20,第二接觸部分p21可被配置成具有比第一接觸部分p11小的曲率、彎曲或斜度的平坦表面。由此,當互連器142通過具有凹陷r的第一接觸部分p11和第二接觸部分p21被夾緊時,第二接觸部分p21可與互連器142的一側(cè)穩(wěn)定地接觸,并且在這種狀態(tài)下,互連器142的另一側(cè)可在力集中于第二接觸部分p21的觸點c上的狀態(tài)下對互連器142施加壓力。即,當具有凹陷r的第一接觸部分p11與僅具有平坦表面的第二接觸部分p21被一起使用時,可改進穩(wěn)定性。另外,可防止第二接觸部分p21中的互連器142的損壞或變形。
附圖作為示例示出了設(shè)置在第一固定部241上的夾鉗p1和p2。與第一固定部241的第一部2411、第二部2412以及夾鉗p1和p2有關(guān)的描述可被直接應用于第二固定部242的第一部2421、第二部2422和夾鉗,因此將省略其詳細描述。
如圖16的放大圓圈中所示,除了第三固定部254的夾鉗p1和p2從第三固定部254的第一部2541和第二部2542向上突出之外,與第一固定部241的第一部2411、第二部2412以及夾鉗p1和p2有關(guān)的描述可被直接應用于第三固定部254的第一部2541和第二部2542以及夾鉗p1和p2。類似地,與第一固定部241的第一部2411、第二部2412以及夾鉗p1和p2有關(guān)的描述可被直接應用于互連器固定構(gòu)件248的第一部2481和第二部2482。
另外,以上描述和附圖示出了夾鉗p1和p2從第一固定部241和第二固定部242向下突出,夾鉗p1和p2從第三固定部254和互連器固定構(gòu)件248向上突出。由此,在構(gòu)成夾具243的第一固定部241、第二固定部242和第三固定部243以及互連器固定構(gòu)件248中,夾鉗p1和p2可彼此垂直地對稱。然而,本發(fā)明不限于此,夾鉗p1和p2從夾具243、第三固定部254和互連器固定構(gòu)件248突出的方向不限于此。
另外,附圖示出了構(gòu)成夾具243的第一固定部241、第二固定部242和第三固定部243以及互連器固定構(gòu)件248全部包括具有上述形狀或結(jié)構(gòu)的夾鉗p1和p2。然而,本發(fā)明不限于此。因此,構(gòu)成夾具243的第一固定部241、第二固定部242和第三固定部243以及互連器固定構(gòu)件248中的至少一個可包括具有上述形狀或結(jié)構(gòu)的夾鉗p1和p2,其它夾鉗可具有不同的形狀。
根據(jù)本實施方式的互連器附接設(shè)備200,具有圓角部分的互連器142可利用自動化系統(tǒng)附接至太陽能電池150。此時,用于固定互連器142的固定部241、242和254或互連器固定構(gòu)件248的夾鉗p1和p2的第一接觸部分p11中可具有凹陷r,以使施加于互連器142的壓力的量最大化,從而穩(wěn)定地夾緊互連器142。由此,通過防止例如在附接互連器142的時候互連器142被無意中釋放時可能發(fā)生的缺陷和加工延遲,可改進互連器附接設(shè)備200的生產(chǎn)率。
上述特征、配置、效果等被包括在本發(fā)明的至少一個實施方式中,不應僅限于一個實施方式。另外,如各個實施方式中所示的特征、配置、效果等在由本領(lǐng)域技術(shù)人員彼此組合或修改時可關(guān)于其它實施方式來實現(xiàn)。因此,與這些組合和修改有關(guān)的內(nèi)容應該被解釋為包括在如所附權(quán)利要求書所公開的本發(fā)明的范圍和精神中。
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求在韓國知識產(chǎn)權(quán)局于2015年10月2日提交的韓國專利申請no.10-2015-0139274和2015年12月23日提交的韓國專利申請no.10-2015-0184583的優(yōu)先權(quán)權(quán)益,其公開內(nèi)容通過引用并入本文。